Environmental Impact Mitigation Strategies for Cutting Fluids in Machining

Abstract

A utilização de fluidos de corte nos processos de usinagem é amplamente difundida devido aos benefícios relacionados à redução do atrito, ao controle da temperatura e ao aumento da vida útil das ferramentas. No entanto, o uso convencional desses fluidos está associado a impactos ambientais significativos, riscos à saúde ocupacional e elevados custos de tratamento e descarte. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma revisão bibliográfica narrativa sobre as principais estratégias adotadas para minimizar os impactos ambientais decorrentes da utilização de fluidos de corte. A metodologia baseou-se na análise crítica de artigos científicos, livros técnicos e normas pertinentes, abordando alternativas como o uso de fluidos biodegradáveis, a usinagem a seco e a técnica de Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL). Os estudos analisados indicam que os fluidos biodegradáveis, especialmente à base de óleos vegetais, apresentam elevada biodegradabilidade e desempenho lubrificante adequado, enquanto a técnica MQL é reportada na literatura como capaz de promover ganhos na vida útil das ferramentas e reduzir significativamente o consumo de fluido. A usinagem a seco, por sua vez, destaca-se pela eliminação total de fluidos, embora possa apresentar limitações térmicas dependendo da operação. Conclui-se, com base na literatura revisada, que as estratégias analisadas contribuem para a sustentabilidade dos processos de usinagem, sendo a MQL e os fluidos biodegradáveis apontadas como alternativas promissoras, ao passo que novas pesquisas experimentais e análises de ciclo de vida são recomendadas.The use of cutting fluids in machining processes is widely adopted due to their benefits related to friction reduction, temperature control, and extended tool life. However, the conventional use of these fluids is associated with significant environmental impacts, occupational health risks, and high costs related to treatment and disposal. In this context, this study presents a narrative literature review addressing the main strategies adopted to mitigate the environmental impacts resulting from the use of cutting fluids in machining processes. The methodology was based on the critical analysis of scientific articles, technical books, and relevant standards, covering alternatives such as biodegradable cutting fluids, dry machining, and the Minimum Quantity Lubrication (MQL) technique. The reviewed studies indicate that biodegradable cutting fluids, especially those based on vegetable oils, exhibit high biodegradability and adequate lubricating performance, while the MQL technique is reported in the literature to provide significant improvements in tool life and a substantial reduction in fluid consumption. Dry machining, in turn, stands out for the complete elimination of cutting fluids, although it may present thermal limitations depending on the machining operation. Based on the literature reviewed, it is concluded that the analyzed strategies contribute to the sustainability of machining processes, with MQL and biodegradable cutting fluids being identified as promising alternatives. Nevertheless, further experimental studies and life cycle assessments are recommended to deepen the evaluation of these technologies.