As aparas de metal com alto teor de óleo nem sempre podem ser gerenciadas simplesmente aplicando mais força de prensagem. Os clientes precisam controlar a recuperação de fluidos, a estabilidade das briquetes, as perdas de fusão, os riscos ambientais e o custo operacional de todo o processo de reciclagem.

As operações de usinagem em plantas de componentes automotivos, fábricas de rolamentos, oficinas de válvulas, fabricantes de moldes e instalações de processamento de alumínio geram continuamente aparas de aço, aparas de ferro fundido, aparas de alumínio e outros resíduos metálicos.

O óleo de corte ou o líquido de arrefecimento à base de água são normalmente usados para resfriar ferramentas, melhorar a precisão da usinagem e prolongar a vida útil do equipamento. Como resultado, as aparas de metal recém-geradas geralmente contêm uma certa quantidade de óleo, emulsão ou fluido de processo.

Para os clientes, as aparas de metal oleosas não são apenas um problema de manuseio de resíduos. Elas também estão ligadas aos custos de matéria-prima, segurança no local de trabalho, gestão ambiental, despesas de transporte e retornos de fusão.

Quando o teor de fluido é muito alto, alimentar as aparas diretamente em uma prensa de briquetagem pode causar descarga excessiva de líquido, briquetes instáveis, contaminação da máquina e alimentação inconsistente. Vender ou fundir o material sem tratamento adequado também pode reduzir seu valor de reciclagem devido a deduções de fluidos, contaminação e perdas por oxidação.

Um projeto bem-sucedido de reciclagem de aparas de metal deve, portanto, começar identificando o tipo de fluido, a condição do material e o destino final das briquetes — não simplesmente comparando a força da prensa e a capacidade horária.

O líquido residual nas aparas de usinagem pode incluir óleo de corte puro, lubrificante, emulsão à base de água ou fluido de limpeza. A quantidade e a distribuição desse líquido variam de acordo com o processo de usinagem e a forma da aparas.

Aparas finas de ferro fundido podem reter uma quantidade considerável de líquido de arrefecimento. Longos cavacos de aço podem reter fluido dentro de feixes emaranhados. Aparas de alumínio de baixa densidade contêm muitos espaços abertos e também podem carregar uma grande quantidade de fluido de corte.

Sem um processo de tratamento apropriado, os clientes geralmente enfrentam vários problemas operacionais.

A sucata metálica é geralmente pesada antes da venda, mas isso não significa que o fluido receba o mesmo valor que o metal.

Alguns recicladores deduzem peso, reduzem o preço de compra ou realizam uma inspeção separada quando o material contém excesso de óleo ou líquido de arrefecimento. A empresa de usinagem pode, portanto, perder óleo de corte recuperável e, ao mesmo tempo, receber um preço de sucata menor.

Aparas não tratadas continuam a drenar após serem colocadas em um recipiente. Óleo e emulsão podem contaminar pisos, rotas de empilhadeiras, áreas de armazenamento e veículos de transporte.

Isso cria trabalho de limpeza adicional e pode aumentar os riscos de escorregamento, incêndio e ambientais.

Quando as aparas contêm excesso de fluido, a empresa transporta não apenas metal valioso, mas também líquido que poderia ter sido separado ou recuperado.

O custo se torna mais significativo quando o material é transportado por longas distâncias.

Quando aparas oleosas entram em um forno quente, o fluido pode vaporizar ou queimar rapidamente, gerando fumaça, odor e chamas visíveis perto da área de carregamento.

Água ou líquido de arrefecimento à base de água também podem criar respingos quando expostos a metal fundido. Secagem e procedimentos adequados do forno permanecem essenciais.

As briquetes de aparas de metal dependem de pressão, intertravamento de partículas e deformação do material para manter sua forma. O excesso de óleo atua como lubrificante entre as partículas e pode reduzir o atrito interno.

Após a liberação da pressão, as briquetes podem expandir, rachar ou se desintegrar.

Uma suposição comum é que uma prensa de briquetagem de aparas de metal maior espremerá todo o líquido e produzirá uma briquete densa e estável.

A força de prensagem pode remover parte do líquido de fluxo livre. No entanto, o fluido retido dentro de cavacos emaranhados, aderido como uma película a partículas finas ou retido em pequenos espaços internos pode não ser separado consistentemente apenas pela pressão.

Confiar apenas em maior força pode criar desvantagens adicionais:

• Ciclos de prensagem mais longos e menor produção real;
• Maiores cargas no sistema hidráulico e consumo de energia;
• Maior estresse em cilindros, vedações e matrizes;
• Descarga súbita de líquido que excede a capacidade de coleta;
• Molde contínuo em materiais resilientes;
• Bloqueios de alimentação quando aparas longas não foram trituradas.

Para aplicações com alto teor de fluido, os clientes geralmente precisam de um processo combinado envolvendo pré-tratamento, alimentação controlada, briquetagem e coleta de líquido, em vez de simplesmente selecionar uma máquina com maior tonelagem.

A solução apropriada depende do tipo de metal, teor de fluido, volume de produção e uso final das briquetes. Na prática, o processo pode ser dividido em três níveis.

Para volumes de produção menores e aparas contendo principalmente líquido de fluxo livre, um recipiente perfurado ou uma tremonha de drenagem inclinada pode ser usada antes da briquetagem.

As aparas permanecem no recipiente por um período de tempo, permitindo que o fluido de corte facilmente separado drene para uma bandeja de coleta ou tubulação.

Esta é uma solução de baixo investimento para operação intermitente. No entanto, é mais lenta e menos eficaz quando o líquido está retido dentro de aparas emaranhadas ou fortemente aderido a partículas finas.

Quando as aparas são longas, altamente contaminadas com fluido ou geradas continuamente, o processo pode incluir um triturador de aparas e um separador centrífugo.

O triturador reduz cavacos longos em pedaços mais curtos e consistentes, ajudando a prevenir emaranhamento, pontes e alimentação irregular.

A centrífuga usa força rotacional para separar óleo ou líquido de arrefecimento das aparas. Após o pré-tratamento, o material geralmente alimenta de forma mais consistente e produz briquetes mais uniformes. A prensa de briquetagem não precisa mais realizar toda a função de remoção de líquido.

Esta solução é comumente adequada para plantas de componentes automotivos, fabricantes de rolamentos, produtores de engrenagens e operações de usinagem maiores.

Fábricas que operam várias máquinas CNC podem considerar um sistema integrado composto por transporte centralizado, trituração, separação centrífuga, armazenamento de buffer, alimentação medida, briquetagem hidráulica e filtragem de líquido de arrefecimento.

As aparas de metal são transferidas da área de usinagem para o sistema de processamento. O fluido separado é coletado e pode ser filtrado para reutilização ou direcionado para um processo de tratamento apropriado, dependendo de sua condição.

Embora o investimento inicial seja maior, um sistema fechado pode reduzir o manuseio manual, melhorar a organização e fornecer gerenciamento de material mais contínuo e rastreável.

O valor da briquetagem não se limita a reduzir o tamanho físico do resíduo. Um processo de briquetagem bem projetado pode alterar a eficiência de armazenamento, a economia de transporte, a classificação da sucata e o comportamento do forno.

Aparas de metal soltas contêm uma grande quantidade de ar. Caminhões e contêineres podem atingir seu limite de volume antes de atingir uma carga útil econômica.

A briquetagem aumenta a quantidade de metal que pode ser transportada no mesmo espaço. Para empresas que vendem aparas para um reciclador externo ou fundição, este é frequentemente um dos benefícios financeiros mais imediatos.

No entanto, a densidade máxima nem sempre é o alvo mais econômico. Os clientes devem equilibrar a densidade da briquete com o consumo de energia, o tempo de ciclo e os requisitos downstream.

Aparas finas de ferro fundido e aparas de alumínio são facilmente perdidas durante o carregamento, descarregamento e transferência interna. Briquetes regulares podem ser manuseadas com caixas, paletes, empilhadeiras ou equipamentos de elevação adequados.

Isso reduz a perda de material e ajuda a manter um ambiente de trabalho mais limpo.

Durante a prensagem, parte do líquido livre é descarregada dos espaços entre as partículas de metal. Com canais de drenagem adequados, bandejas de coleta e equipamentos de filtragem, o cliente pode coletar esse fluido de forma controlada.

Onde óleo de corte de alto valor é usado, o líquido recuperado pode contribuir significativamente para a economia do projeto.

No entanto, o líquido descarregado da prensa não deve ser retornado automaticamente aos equipamentos de usinagem sem inspeção. Ele pode conter partículas finas de metal, água ou outros contaminantes e pode exigir filtragem ou tratamento adicional.

Aparas finas soltas podem permanecer na superfície de um banho fundido e permanecer expostas ao ar por um período mais longo. Briquetes densas são mais propensas a entrar na fusão e fornecer um comportamento de carregamento mais estável.

Para aparas de aço e ferro fundido, a briquetagem cria uma alimentação de forno mais gerenciável. Para aparas de alumínio, a compactação pode reduzir a quantidade de material solto restante perto da abertura do forno.

A recuperação real de metal ainda depende do tipo de forno, teor de óxido, densidade da briquete e prática de fusão. Uma melhoria fixa na recuperação não deve ser prometida sem considerar as condições do forno do cliente.

Aparas finas têm uma alta relação área de superfície para volume. Quando armazenado solto, mais metal é exposto ao ar, aumentando o potencial de oxidação durante o armazenamento e a fusão.

A briquetagem reduz espaços abertos e superfícies expostas. Pode ajudar a limitar a oxidação posterior, mas não pode remover o óxido que já se formou ou reverter a deterioração causada pelo armazenamento externo de longo prazo.

Separar, drenar e briquetar diferentes graus de metal pode ajudar a preservar a pureza do material.

Comparadas com aparas soltas misturadas, oleosas e contaminadas, as briquetes classificadas são geralmente mais fáceis para os compradores downstream inspecionarem, pesarem e gerenciarem.

A briquetagem não atualiza automaticamente o grau do metal. Seu benefício comercial vem da melhor classificação, forma consistente e redução da incerteza em relação a fluidos e contaminação.

Um fabricante de componentes gerou tanto aparas de ferro fundido quanto cavacos de aço liga. Após a instalação de uma prensa de briquetagem, a empresa reduziu significativamente o volume de armazenamento, mas seu reciclador continuou a aplicar deduções de preço porque as briquetes ainda continham excesso de fluido.

Uma inspeção mostrou que a máquina era capaz de gerar pressão. Os problemas reais estavam localizados a montante.

Aparas de diferentes máquinas foram colocadas no mesmo funil. Aparas de ferro fundido, cavacos de aço, resíduos de limpeza de piso e diferentes fluidos de corte foram misturados.

Longos cavacos de aço formaram pontes no funil, causando alimentação irregular. Quando um lote úmido entrou na prensa, um grande volume de líquido de arrefecimento foi descarregado em um curto período, e o sistema de coleta existente não conseguiu contê-lo efetivamente.

Algumas briquetes também desenvolveram bordas soltas após a liberação da pressão porque a composição da alimentação e o teor de fluido eram inconsistentes.

A empresa não substituiu imediatamente a prensa por um modelo maior. Em vez disso, melhorou o processo:

• Aparas de ferro fundido e aço liga foram coletadas separadamente;
• Longos cavacos foram triturados antes da alimentação;
• Material úmido foi deixado para drenar antes da briquetagem;
• Uma bandeja de coleta e uma unidade de filtragem foram adicionadas ao ponto de drenagem da prensa;
• Origem do material, peso de entrada e recuperação de líquido foram registrados por lote;
• Graus de material aceitáveis e condições de fluido foram confirmados com o reciclador.

Após essas mudanças, as briquetes se tornaram mais consistentes, a mistura de materiais foi reduzida e os veículos de transporte não apresentaram mais vazamentos significativos.

A melhoria veio de melhor classificação, pré-tratamento e controle de processo — não apenas da força de prensagem.

A tonelagem diária sozinha não é suficiente para determinar se um projeto requer trituração, separação centrífuga ou alimentação automática.

Os clientes devem fornecer as seguintes informações:

Sempre que possível, uma amostra representativa do material deve ser testada.

A amostra deve refletir as condições normais de produção, em vez de apenas as aparas mais secas ou mais curtas. Caso contrário, o resultado do teste pode não representar com precisão a operação real.

Nem todo projeto de briquetagem requer uma centrífuga. As seguintes condições indicam que a separação centrífuga pode valer a pena avaliar:

• Líquido visível se acumula rapidamente no fundo do recipiente de aparas;
• O material continua a pingar durante o transporte;
• Um grande volume de líquido é descarregado durante a prensagem;
• As briquetes permanecem úmidas, expandem ou quebram após o descarregamento;
• O reciclador aplica deduções ou recusa material altamente oleoso;
• A empresa deseja recuperar óleo de corte caro;
• Aparas são geradas continuamente e requerem alimentação automática estável;
• Regulamentos locais controlam estritamente o armazenamento e o transporte de resíduos oleosos.

Para aparas com apenas uma pequena quantidade de fluido superficial, a drenagem por gravidade e a drenagem da prensa podem ser suficientes. Quando o material é muito úmido, longo, emaranhado ou produzido em grandes quantidades, a trituração e a separação centrífuga podem fornecer maior valor de processo.

A força é importante, mas não determina independentemente a produção, a remoção de líquido ou a resistência da briquete. O tamanho da matriz, o método de alimentação, o volume do lote e o tempo de retenção também afetam o desempenho.

Aparas de ferro fundido e alumínio têm diferentes densidades aparentes, características de fluxo e comportamento de recuperação. A mesma máquina pode entregar uma produção horária significativamente diferente com materiais diferentes.

Aparas longas podem emaranhar, formar pontes e bloquear o sistema de alimentação. Mesmo uma prensa confiável não pode manter uma produção contínua se o material de alimentação for inadequado.

O óleo ou líquido de arrefecimento espremido das aparas ainda pode criar poluição se não for coletado e tratado adequadamente. A drenagem e o manuseio de fluidos devem ser projetados juntamente com a máquina de briquetagem.

O objetivo de um projeto de reciclagem de aparas de metal não é meramente produzir uma briquete atraente. É preservar o valor do metal, recuperar fluido utilizável e reduzir os custos de armazenamento, transporte e fusão.

Para aparas de metal com alto teor de óleo, a empresa deve primeiro identificar o tipo de fluido e a condição do material. Ela pode então escolher drenagem por gravidade, trituração, separação centrífuga ou uma linha de processamento automática completa.

A prensa de briquetagem melhora a densidade, o manuseio e o carregamento do forno, mas não deve ser tratada como a única solução para todos os problemas de teor de óleo.

Quando a classificação do material, a separação de fluidos, a alimentação e a briquetagem são adequadamente combinadas, as aparas de metal podem ser transformadas de um resíduo de produção difícil em um recurso de metal reciclado mais consistente, mensurável e comercialmente valioso.