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Título: Radiação UV-C e ondas de ultrassom no controle do crescimento microbiano em fluidos de corte
Título(s) alternativo(s): UV-C radiation and ultrasound waves in the control of microbial growth in cutting fluids
Autor(es): Rodrigues, Eduardo Aparecido
Orientador(es): Prates, Katia Valeria Marques Cardoso
Palavras-chave: Fluidos em metaloplastia
Micro-organismos - Controle
Radiação ultravioleta
Ultrassom
Metal-working lubricants
Microorganisms - Control
Ultraviolet radiation
Ultrasonics
Data do documento: 20-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: RODRIGUES, Eduardo Aparecido. Radiação UV-C e ondas de ultrassom no controle do crescimento microbiano em fluidos de corte. 2018. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2018.
Resumo: A indústria metalmecânica no processo de usinagem faz uso de grandes volumes de fluido de corte, sendo este imprescindível na maioria das operações. Contudo, o fluido é constantemente contaminado por microrganismos, que alteram suas propriedades e diminuem sua vida útil. Com isso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficiência da radiação UV-C e de ondas de ultrassom no controle do crescimento microbiano em fluido de corte utilizado nos processos de usinagem da indústria metalmecânica. Para aplicação da radiação UV-C foram montados dois sistemas, sendo um deles sem influência da radiação (controle) e outro com duas lâmpadas emersas. Os dois sistemas operaram sob as mesmas condições (volume, tempo de operação e circuito fechado de recirculação do fluido). Foram feitas duas repetições do experimento, na primeira os dois sistemas operaram por 36 horas, sendo desligados no período noturno e foram coletadas alíquotas de fluido nos tempos: 0; 1; 3; 6; 12; 24 e 36 horas. Na segunda repetição, os dois sistemas operaram por 60 horas, também sendo desligados durante a noite e os tempos de coleta das alíquotas foram de 0; 1; 6; 12; 24; 36; 48 e 60 horas. As alíquotas eram coletadas para realizar a contagem padrão em placa para obtenção do número de Unidades Formadoras de Colônias (UFC) de bactérias e fungos. Para o processo com aplicação das ondas de ultrassom, amostras de 200 mL do fluido foram dispostas em Beckeres totalizando doze amostras por experimento (realizado três repetições). Os tempos de exposição ao ultrassom foram de 5 e 10 minutos e a potência com amplitude de 20, 50 e 80 %. Antes e após a exposição, alíquotas de fluido de corte foram coletadas para realizar a contagem padrão em placa para obtenção das UFC de bactérias e fungos, de modo a comparar o efeito das ondas ultrassônicas. Com relação aos resultados dos experimentos utilizando radiação UV-C obteve-se no primeiro experimento taxas de decaimento de 67% e 29% para bactérias e fungos, respectivamente. No segundo experimento com radiação UV-C as taxas de decaimento foram de 96% para bactérias e 99% para fungos, indicando a necessidade de um tempo maior de exposição do fluido à radiação UV-C para se obter maiores percentuais. Na aplicação de ondas de ultrassom, foram alcançados percentuais de decréscimo para bactérias e fungos de 99%, com tempo de exposição de 10 minutos e amplitude de 50% de potência. Pode-se concluir que ambos os processos foram eficientes no controle do crescimento microbiano no fluido de corte, contudo, as ondas de ultrassom se mostraram mais interessante devido o curto tempo de aplicação e amplitude de potência, podendo resultar em economia de custos.
Abstract: The metalworking industry makes use of large volumes of cutting fluid, which is essential in most operations. However, the fluid is constantly contaminated by microorganisms, which alter its properties and shorten its useful life. Therefore, the objective of the present work was to evaluate the efficiency of UV-C radiation and ultrasound waves in the control of microbial growth in cutting fluid used in the machining processes inthe metalworking industry. For the application of UV-C radiation, two systems were mounted, one of them without the influence of the radiation (control) and another with two bulbs immersed. Both systems operated under the same conditions (volume, operation time and closed loop fluid recirculation). Two replicates of the experiment were performed, in the first the two systems operated for 36 hours, being turned off at night, and fluid aliquots were collected at times: 0; 1; 3; 6; 12; 24 and 36 hours. In the second repetition, the two systems operated for 60 hours, were also discharged overnight and the aliquot collection times were 0; 1; 6; 12; 24; 36; 48 and 60 hours. Aliquots were collected to perform a standard plaque count to obtain the number of Colony Forming Units (CFU) of bacteria and fungi. For the ultrasonic wave process, samples of 200 mL of the fluid were arranged in Beckeres totaling twelve samples per experiment (performed three replicates). Ultrasound exposure times were 5 and 10 minutes and the power with amplitude of 20, 50 and 80%. Before and after exposure, cut fluid aliquots were collected to perform standard plaque counting to obtain the bacteria CFU and in order to compare the effect of the ultrasonic waves. In relation to the results of the experiments using UV-C radiation, in the first experiment, 67% and 29% decay rates were obtained for bacteria and fungi, respectively. In the second experiment with UV-C radiation the decay rates were 96% of bacteria and 99% for fungi, indicating the need for a longer exposure time of the fluid to UV-C radiation to obtain higher percentages. of ultrasound, percentages of decrease for bacteria and fungi of 99% were reached, with exposure time of 10 minutes and amplitude of 50% of power. It can be concluded that both processes were efficient in the control of microbial growth in the cutting fluid, however, the ultrasound waves were more interesting due to the short application time and power amplitude, which could result in cost savings.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10288
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