Estudo do tubo vórtices no torneamento

Abstract

Neste trabalho será apresentado o funcionamento e aplicação do tubo vórtices. Este tubo possui uma entrada, a qual é injetada ar comprimido, e duas saídas, uma com fluxo de ar quente e outra de ar frio. O tubo vórtices é um dispositivo mecânico utilizado na conversão de energia cinética do ar em energia térmica. O objetivo principal deste trabalho é aplicar o fluxo de ar frio do tubo vórtices em um processo de usinagem, especificamente, o torneamento, comparando seu desempenho com a condição a seco e jorro. Para essa comparação foram realizados ensaios de vida de ferramenta de aço-rápido M2 com 10 % de cobalto no faceamento rápido do aço SAE 1045 e medição da temperatura de usinagem, da ferramenta de corte, com câmera termográfica no torneamento cilíndrico externo do aço SAE 1045 com insertos de metal duro da classe P e do Ferro Fundido Cinzento FC250 com insertos de metal duro da classe K. A menor temperatura na saída de ar do dispositivo deu-se quando submetido a pressão de 8 bar, atingindo assim -7,8 ºC. No ensaio de faceamento rápido o tubo vórtices mostrou melhores desempenhos quando comparados com a refrigeração a seco, aumentando a vida da ferramenta em 16,32%, nas condições de corte propostas. Nos ensaios de medição da temperatura com câmera termográfica, a utilização do tubo vórtices obtiveram-se menores temperaturas na superfície de saída da ferramenta em relação a condição de refrigeração a seco, tendo uma diminuição de aproximadamente 12 %, para as condições de corte utilizadas para o Aço SAE 1045. A avaliação dos custos ainda é um fator que estimula a utilização do fluido de corte na usinagem.