HPC e MQL – Tendências para fluidos de corte

Dos centros de pesquisa e das universidades ao chão de fábrica, métodos de aplicação alternativa de fluidos de corte, como o High Pressure Coolant (HPC) e o Minimum Quantity Lubrication (MQL), já foram apresentados ao mercado brasileiro há alguns anos, contudo, a aplicação efetiva de tais métodos na indústria local ainda é pouco significativa. Apesar da crescente penetração nos mercados norteamericano e europeu, ainda despertam muitas dúvidas quanto aos seus reais benefícios em termos de viabilidade, tanto técnica quanto econômica e ambiental. Esse tem sido o motivo que vem despertando o interesse em torno do assunto, não só entre as universidades e centro de pesquisas, mas também entre especialistas da indústria da manufatura local.

Entretanto, a comunicação entre esses dois mundos deve ser eficiente para que teoria e prática sejam desenvolvidas juntas, onde pesquisadores busquem problemas com o mercado e as indústrias busquem as soluções com a universidade. “Os usuários brasileiros têm pouco acesso ao que a Universidade faz. Às vezes não leem artigos mais científicos que a Universidade produz”, lamenta o professor.

Com essa preocupação, a Blaser Swisslube realizou, juntamente com a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), um encontro que proporcionou a troca de conhecimentos, dificuldades e soluções na indústria. Pesquisadores, engenheiros e técnicos de indústrias do setor automotivo, aeroespacial e autopeças estiveram reunidos em novembro último em Indaiatuba (SP). O evento global, que acontece desde 2012, teve como tema a problemática abordada nessa reportagem. Para 2014, o evento, ainda sem data exata para acontecer, ocorrerá em três momentos em São Paulo e também em três cidades do Sul do país, cada encontro discutirá temas diferentes de acordo com as maiores problemáticas das indústrias locais.

Troca de conhecimento

“Cada vez mais com conhecimento, as empresas vão amadurecendo a ideia e trabalhando da forma correta com os equipamentos corretos”, diz o especialista em fresamentos da Walter Brasil, Sander Gabaldo. Para ele, “muitos paradigmas ainda precisam ser quebrados na usinagem, na alta pressão (High Pressure Coolant – HPC) ou no MQL (Minimum Quantity Lubrication)”.

O pesquisador, doutor e professor da Universidade de Uberlândia (UFU), Álisson Rocha Machado, apresentou teses de mestrado e doutorado sobre refrigeração com alta pressão, sem refrigeração e MQL. Para ele, aquela foi uma “oportunidade ímpar para agregar conhecimento entre academia e indústria”.

“Cada vez mais com conhecimento as empresas vão amadurecendo a ideia e trabalhando da forma correta com os equipamentos corretos”, especialista e supervisor de vendas da Walter Brasil, Sander Gabaldo.

Um exemplo da vantagem dessa troca de conhecimento foi a experiência do engenheiro que atua na área de manufatura da Embraer, Alex Willian: “Um dos maiores desafios da Embraer hoje é aumentar os nossos níveis de automação industrial. Estamos adquirindo novos processos industrializados, como robôs e máquinas automatizadas, e esse encontro me proporcionou uma ferramenta que eu posso adaptar a esse novo sistema, aumentando minha capacidade produtiva e, também, melhorando a qualidade do nosso processo”.

Tendência e métodos alternativos

As pesquisas mostram novas alternativas de acordo com a mudança do mercado. Ainda que não atuem com fluidos para HPC, a Blaser Swisslube entende que no futuro a usinagem será feita com diferentes fluidos. O diretor da Blaser no Brasil, Alessandro Alcantarilla, explica que a mudança é natural, principalmente porque o consumo de água neste processo é muito alto e se percebe uma mudança global do mercado para a questão da sustentabilidade. “Tecnologias terão que ser aplicadas tanto em termos de base, como de aditivos, para fazer uso de fluidos que sejam mais eficientes”, comenta.

Tratando-se de métodos alternativos de usinagem, pesquisadores e especialistas estudam a aplicação de tecnologias que deram certo em indústrias estrangeiras, procurando adaptá-las ao mercado brasileiro. Um exemplo disso é o High Pressure Coolant, o HPC, método desenvolvido pela Sandvik Coromant para atender a indústria aeroespacial – especialmente fabricantes de turbinas e motores – na Europa e nos Estados Unidos, e que hoje já é aplicado em outras indústrias. “As empresas que fazem os motores têm muito problema do controle no cavaco durante a usinagem. Isso ocasiona problemas na fabricação das peças e muito gasto em ferramenta, desta forma a Sandvik desenvolveu essa tecnologia para conseguir controlar esse cavaco”, explica o engenheiro da empresa, José Gamarra.

“Além de conseguir quebrar o cavaco, como se consegue chegar com o jato de lubrificante bem próximo do ponto de corte, você baixa um pouco a temperatura e ajuda no tempo de vida da ferramenta”, explica o especialista.

O especialista em métodos e processos de usinagem da Romi, José Alexandre Simi, conta que já trabalha com HPC desde julho, principalmente com furação e rosqueamento, e que já identificou um aumento na vida útil das ferramentas.

Para o engenheiro da Embraer, o HPC foi uma surpresa, o que demonstra ainda mais a importância de eventos que fomentam a troca de conhecimento entre a indústria e a academia. “O que eu percebi e que ainda não tinha visto, é a ferramenta com alta pressão que faz o acionamento e proporciona diâmetros com precisão. Isto é um grande desafio para Embraer, fazer a usinagem de grandes diâmetros com a precisão apresentada nesse simpósio. Maior desafio é utilizar os recursos dessa ferramenta em robôs ou em outros processos automatizados para garantir a usinagem”, explica Alex Willian.

A Sandvik não atua com MQL. “Nós provavelmente vamos entrar nela, mas não por enquanto. Estamos mais preocupados em resolver os problemas dos produtos que já estão sendo usinados”, diz Gamarra. “Sinceramente, eu não sei se o MQL tem futuro, se ele vai pegar ou não”, salienta.

No Brasil, o HPC já é utilizado nos últimos cinco anos. Segundo Gamarra, a Sandvik na Suécia, onde está localizada a matriz, continua os estudos sobre essa técnica, inclusive para verificar o quanto se pode ganhar em vida de ferramentas. “E nós aqui vamos começar a implantar em processos conforme as máquinas novas comecem a surgir”, conta.

O pesquisador Diniz explica que, entre outros métodos alternativos, o MQL e o HPC têm mercado no Brasil para indústrias específicas. “Por exemplo, a High Pressure é uma maneira alternativa de aplicar fluidos de corte muito boa para certos materiais, como para usinagem de titânio, principalmente usinagem contínua como torneamento e furação. O MQL, para algumas aplicações de fresamento, corte não interrompido, mas ainda assim são maneiras alternativas”, exemplifica Diniz. Para ele, a tendência é que métodos como esses cresçam, contudo, o método tradicional continuará predominante no mercado brasileiro.

Durante o encontro, o especialista da Walter do Brasil, Sander Gabaldo, apresentou uma ferramenta hidráulica em que o mesmo fluido utilizado para acionar a ferramenta é também usado como fluido de corte. “Isso também tem impacto, faz com que a gente se preocupe cada vez mais com as performances dos produtos. As tecnologias para fluidos de usinagem vão ter que perceber cada vez as multifuncionalidades dos produtos para atuar tanto como acionadores, como com fluidos de corte em si, ou em uma operação de acabamento”, explica Alcantarilla.

Para Gabaldo, o mercado real hoje está aberto para o MQL.

“Acho fundamental que a universidade se aproxime das empresas. Fundamental”, diretor da Blaser Swisslube, Alessandro Alcantarilla.

Segundo ele, as indústrias automobilísticas e as indústrias de usinagem pesada já trabalham nesse caminho, bem como empresas menores e de peças de pequenas dimensões. “Essa realidade está mais próxima do que HPC, que depende de equipamentos mais específicos da própria máquina e que tem um custo elevado”, opina Gabaldo. Entretanto, ele enfatiza que esta realidade não trata de melhor eficiência, mas sim pela condição do próprio mercado. “Aqui no nosso mercado, as máquinas não estão preparadas para isso e é economicamente mais fácil e mais barato levá-la com um MQL do que com um HP”, comenta.

João Edson Guilherme, planejador de manutenção do departamento de suporte de manufatura da Caterpillar, foi ao encontro principalmente pelo interesse pelo MQL. “Como todo processo novo, existem muitas dificuldades. Para nós, o desafio é implementar algo que no Brasil ainda não existe, ao contrário do que é discutido”, diz Guilherme. Para ele, ainda falta analisar essas tecnologias mais a fundo no Brasil.

Pesquisa

A Blaser Swisslube tem 25% do efetivo mundial voltado à Pesquisa e Desenvolvimento. De acordo com Alcantarilla, a empresa estuda essas tendências há, aproximadamente, dez anos, sobretudo porque elas afetam diretamente na empresa e, também, por conta da própria pressão do mercado por métodos que promovam maior sustentabilidade. O diretor explica que a empresa se prepara para adaptar sua linha de produtos às mudanças do mercado.

“São coisas que a gente vai ter que estudar; alguma rentabilidade maior através de um melhor desempenho por litro de produto, por exemplo. Sabemos que vai mudar, então, mesmo que diminua o volume, estaremos adequados para manter a rentabilidade do negócio”, finaliza Alcantarilla.

A Walter investe 8% do faturamento em pesquisa. Pesquisas com MQL já são estudadas há anos pela empresa, que contam com algumas parcerias globais, de acordo com Sander Gabaldo, como Volkswagen, Ford e Boch. “E hoje já temos pesquisas mais avançadas de mínima quantidade de fluido ou alta pressão”, conta. Além de outra tecnologia, ainda em fase de estudo, com parcerias entre empresas e universidade na Alemanha, que utiliza dióxido de carbono no lugar de fluidos. “Já está sendo aplicado nas ferramentas e com excelentes resultados”, comemora.

Vale lembrar que, conforme já dito pelo professor Diniz, cada método tem suas particularidades e pode funcionar melhor para aplicações específicas, cabe analisar qual fluido de corte pode solucionar seu problema. Parafraseando o especialista Gabaldo, muitos paradigmas ainda precisam ser quebrados na usinagem. Por isso, Walter, Blaser Swisslube, Sandvik Coromant, bem como o professor Diniz, Machado e seus orientandos e alunos continuam estudando métodos e fluidos alternativos para encontrar melhores soluções à indústria.