Com o grande crescimento tecnológico e a necessidade de melhoria, um dos materiais que ganhou uma grande gama na área da engenharia mecânica é a cerâmica, pois possui vantagens físico-químicas e propriedades mecânicas significativas sobre o aço. Entretanto, sua usinagem é um processo difícil e delicado, que requer ainda uma grande atenção em relação ao seu estudo. Assim, o processo de retificação é um dos métodos que tem apresentado bons resultados, porém um grande problema acerca de tal processo é o uso excessivo de fluidos de corte, o que se tornou uma preocupação mundial, já que os fluidos apresentam graves problemas socioambientais, além disso, o fluido de corte é responsável por uma grande parte do custo final do processo, provocando, desse modo, um grande interesse em pesquisas referentes a métodos alternativos de forma a reduzir o consumo e melhorar as características do fluido de corte utilizado. Este trabalho visa comparar duas técnicas de lubri-refrigeração, o método convencional e a Lubrificação Otimizada. O uso do método otimizado é uma alternativa à diminuição do volume de fluido utilizado, já que este tem como princípio a aplicação de uma menor quantidade de fluido de corte com uma alta velocidade, localmente aplicada, ou seja, com essa redução benefícios ambientais e socioeconômicas são obtidos. A análise do trabalho será feita a partir da avaliação das variáveis de saída do processo de retificação plana tais como o comportamento rugosidade e desgaste do rebolo, já que por elas é possível avaliar o processo em relação a qualidade da peça versus custo. Com essas analises, pretende-se avaliar se a técnica otimizada é viável a substituição da refrigeração convencional na retificação plana de cerâmicas.

The great technological growth and the improvement needs, a material that has gained a wide range in mechanical engineering is the ceramics because of its advantages beyond steel, having chemical and mechanical better properties. However, its machining is a difficult and delicate process, which requires a careful attention to their study. Moreover, the grinding process is one of the methods which is producing good results but, there is a big problem around this, which is the excessive use of cutting fluids that becomes a global concern, since this fluids generate serious social and environmental problems, causing, in this way, a great interest in research on alternative methods to reduce consumption and improve the performance of cutting fluid used. This work aims to compare two techniques of lubrification and cooling in the grinding process, the conventional and the optimized methods. The second one is an option to decrease the volume of fluid used, using the application principle of a smaller amount of cutting fluid applying locally a high speed flow, obtaining environmental and socioeconomic benefits. The analysis of the work will be done based on the evaluation of the output variables of the flat grinding process such as the behavior of the roughness and grinding wheel wear, whereas they can evaluate the process making a relationship between part quality versus cost. With this analysis, we intend to evaluate if the optimized method is a viable substitute to conventional method in the flat grinding process.

Os materiais cerâmicos têm muitas vantagens em relação a outros materiais, entre elas, três principais: capacidade de operação em altas temperaturas, alta dureza e alta resistência ao desgaste. Por essa razão, são aptos a serem usados em situações que exigem pouco desgaste, tanto em temperatura ambiente quanto em temperaturas elevadas. Estas propriedades fizeram as cerâmicas avançadas terem uma importante parte na utilização em aplicações na indústria nas últimas décadas. Porém, o custo agregado ao acabamento da peça ainda é muito alto. Esse acabamento geralmente é feito pelo processo de retificação, único processo economicamente viável que produz superfícies de elevada qualidade e precisão geométrica. As empresas desse modo vêm buscando a otimização no processo de retificação de cerâmicas, explorando outras técnicas de lubrificação. Assim, este projeto pretendeu explorar a otimização do método de lubrificação na retificação cilíndrica externa de mergulho com o método da mínima quantidade de lubrificação (MQL) e refrigeração otimizada. Foram utilizadas três métodos de refrigeração, o convencional o MQL e a refrigeração otimizada, com três avanços de corte para cada caso. Foram analisadas como variáveis de saída a relação G, rugosidade e circularidade. Dos resultados obtidos, pode-se concluir que a refrigeração otimizada é a que apresenta os melhores resultados, sendo esta uma alternativa viável de melhora do processo. O MQL apresentou resultados insatisfatórios em comparação aos outros dois métodos, porém, ainda aceitáveis em alguns processos de retificação. Considerando a dificuldade e altos custos de descarte do fluido de corte devido às rígidas leis ambientais, o MQL vem como uma forte tendência neste tipo de processo.

Ceramic materials have many advantages over other materials, including three main: capability of operating at high temperatures, high hardness and high wear resistance. For this reason they are able to be used in situations that require little wear, both at ambient temperature or at elevated temperatures. These properties have made the advanced ceramics an important part in industry applications in recent decades. However, the aggregated cost in the piece finishing is still very high. This finish is usually done by the grinding process, the only economically viable process that produces pieces with high surface quality and geometric precision. The companies are then looking for optimizing the grinding process exploring other forms of lubrication. Thus, this project sought to explore the optimization of the method of lubrication in the cylindrical grinding with the technique of minimum quantity of lubrication (MQL) and optimized cooling. Three methods of cooling were used, the conventional, the MQL and the optimized cooling, with three speeds of depth in each case. The output variables G Ratio, roughness and circularity errors were analyzed. The analysis shows that the optimal cooling gives the best results, being a viable alternative to improve the process. The MQL showed unsatisfactory results in comparison to the other two methods, but still acceptable in some cases of grinding process. Considering the difficulty and high cost of disposal of cutting fluid due to the strict environmental laws, the MQL comes as a strong trend in this type of process.

Atualmente a preocupação ambiental está fazendo com que as empresas busquem diminuir os impactos ambientais por elas causados, ao mesmo tempo em que melhoram a qualidade do produto e processos de fabricação. Logo, muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas na área de usinagem para se analisar o real dano ao meio ambiente quando usados diferentes métodos de lubri-refrigeração. Este trabalho teve como objetivo analisar a qualidade da peça produzida e o desgaste do ferramental de corte de uma retificadora plana ao se usinar cerâmica de alumina com dois métodos distintos de aplicação de fluido de corte: método convencional com vazão de 458,3 mL/h e o método da mínima quantidade de lubrificação (MQL) com 100 mL/h. A partir dos resultados obtidos pode-se constatar que para os mesmos parâmetros de usinagem a técnica do MQL utilizou uma quantidade muito menor de fluido e garantiu bons resultados de desgaste diametral do rebolo. No entanto, a qualidade da peça foi bem pior para o método do MQL em relação a técnica de refrigeração convencional. Estes resultados mostraram que se utilizando formas alternativas de lubrificação para reduzir o uso do fluido de corte, são possíveis dependendo de quais fatores são mais importantes para o processo que se deseja. Nesse sentido, se o método do MQL fosse adotado pelas empresas dependentes da retificação, certamente iria trazer, de um lado, benefícios quanto a problemas de descarte e reciclagem de fluido de corte, mas por outro lado, levaria a uma menor qualidade superficial das peças.

Nowadays, environmental concerns are causing companies to seek reduce the environmental impacts caused by them, while improving product quality and manufacturing processes. Therefore, much research is being developed in the machining area to examine the actual damage to the environment by utilizing different methods of lubrification and cooling. This study aimed to analyze the surface roughness of the machined part and the wear of the grinding wheel in the flat grinding of alumina ceramics with two methods of cooling-lubrification: The conventional method with a flow rate of 27.5 L/min and the method of the minimum quantity of lubrification (MQL) at 100 mL/h. With the obtained results it's possible to say that, for the same machining parameters of MQL and conventional techniques, the MQL technique used a much smaller amount of fluid and assured good results for the diametral wear of the grinding wheel. However, the superficial roughness of the piece was worse for the MQL method than the conventional cooling technique. These results showed that using alternative forms of lubrification to reduce the use of cutting fluid are possible, depending on which factors are most important to the process that is wanted. Accordingly, if the MQL technique was used, it would surely bring, on one hand, the benefits of the reduction of the problems of recycling and disposal the cutting fluid, but on the other hand, leads to a lower surface quality of the parts.

Nas últimas duas décadas, as cerâmicas avançadas têm sido exaustivamente utilizadas em aplicações na indústria devido às suas propriedades de elevada resistência ao desgaste e dureza. Entretanto, ainda se tem um alto custo agregado ao acabamento da peça. Esse acabamento geralmente é feito pelo processo de retificação, único processo economicamente viável que produz superfícies de elevada qualidade e precisão geométrica. Nesse contexto, as empresas vêm buscando a otimização no processo de retificação como, por exemplo, a redução do fluxo de fluido de corte utilizado, o que também visa atender exigências mundiais de preservação ambiental. Desta forma, este projeto pretendeu explorar a técnica da Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL) na retificação cilíndrica externa de mergulho em cerâmicas com rebolos diamantados. Foram utilizados dois métodos de refrigeração: o convencional e o MQL, com três avanços de corte para cada caso. Foram usados um bocal convencional e um bocal para o MQL, tendo este um uniformizador de saída do jato. Foram analisadas como variáveis de saída: a emissão acústica, relação G, aspecto da superfície via microscopia eletrônica de varredura (MEV), rugosidade e circularidade. Assim, embora a refrigeração convencional ainda apresente os melhores resultados em comparação com a refrigeração com MQL, esta última pode atender os requisitos necessários para diversas aplicações, em especial quando utilizadas baixas espessuras equivalentes de corte (h eq). Além disso, a técnica de MQL possui a vantagem de gerar um menor impacto ambiental em comparação com a lubrificação convencional, devido ao uso mínimo de fluido de corte cujo descarte é cada vez mais regulamentado e custoso.

Advanced ceramics have been extensively used in applications in industry in the last two decades because of their properties of high resistance to wear and hardness. Nevertheless, the finishing process highly increases the cost of pieces and components. The finishing process is, in most cases, grinding, the only viable process that produces high quality surfaces and guarantees geometric precision. In this context, companies are seeking to optimize the grinding process by, for example, reducing the usage and flow of cutting fluid, which also helps to achieve global environmental preservation requirements. Thus this project sought to exploit the technique of Minimum Quantity of Lubrication of the external cylindrical grinding in ceramics with diamond wheels. The project used two methods of cooling, the conventional and MQL, with three feed velocity in each case. We used a conventional nozzle, a mouthpiece for the MQL the latter having a uniform output of the jet. Variables were analyzed as the output acoustic emission, G relationship, surface condition by scanning electron microscopy (SEM), roughness and circularity. Even though the conventional cooling still achieves better results in some aspects, in comparison with the MQL method, the latest is able to attend the requirements for many applications, especially with lower feed velocities. Furthermore, the MQL method brings environmental benefits, due to its lower consumption, and thus disposal, of cutting fluids.