“ AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMÁTICO”
ASIGNATURA :
TEMA : FLUIDOS DE CORTE
AUTOR :
SEMESTRE :
2014
Sublimidad, vida; no existe más palabras de condecoro para
nuestros padres, y por supuesto a los motores y bienes caídos del
cielo nuestros amigos, y a su digna persona como forjador de los
siguientes grandes hombres de derecho
FLUIDOS DE CORTE
DEDICATORIA
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FLUIDOS DE CORTE
ÍNDICE
DEDICATORIA................................................................................................................................2
ÍNDICE..............................................................................................................................................3
RESUMEN........................................................................................................................................4
FLUIDOS DE CORTE.....................................................................................................................5
1. TALADRINA........................................................................................................................5
2. LAS PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS FLUIDOS DE CORTE SON:.................7
3. PROPIEDADES ESENCIALES QUE LOS FLUIDOS DE CORTE DEBEN POSEER SON LOS SIGUIENTES:..........................................................................................8
4. LA ELECCIÓN DEL FLUIDO DE CORTE DEPENDE DE LOS SIGUIENTES PARÁMETROS.........................................................................................................................10
5. METODO DE APLICACIÓN DE UN FLUIDO DE CORTE..........................................11
6. VENTAJAS ECONÓMICAS DE LOS FLUIDOS DE CORTE.....................................11
7. CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍQUIDOS PARA CORTE.........................................11
8. PROCESOS PRODUCTIVOS EN LOS QUE INTERVIENEN LOS FLUIDOS DE CORTE.......................................................................................................................................12
9. EFECTOS DE LOS FLUIDOS DE CORTE...................................................................13
10. CONTROL DE LA ATMOSFERA DE TRABAJO.....................................................15
11. OTROS CONTAMINANTES........................................................................................16
12. CONDICIONES A TENER EN CUENTA PARA EL MANEJO SEGURO:............17
13. PRIMEROS AUXILIOS:................................................................................................17
14. AGENTES EXTINTORES:...........................................................................................18
15. MEDIDAS A TOMAR EN CASO DE VERTIDO:.......................................................18
16. ELIMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS Y ENVASES:................18
CONCLUSIÓN:.............................................................................................................................19
BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................................21
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FLUIDOS DE CORTE
RESUMEN
En los últimos años se ha venido mejorando las condiciones tribológicas de los
procesos de maquinado, ya sea mejorando la herramienta de corte, mejorando la
maquinabilidad de la pieza o aplicando fluidos de corte más eficaces. Estos
últimos se han convertido en un insumo indispensable en los procesos de
maquinado al disminuir y proteger los daños por desgaste en los componentes
mecánicos. Esto lo logran gracias a sus características refrigerantes, lubricantes,
protectoras ante la corrosión, su capacidad de remover la viruta y de reducir
fuerzas y consumo de energía, logrando reducir costos y aumentando la
producción. Son utilizados principalmente en procesos de rectificado, torneado,
fresado, roscado, cilindrado, escariado y taladrado.
Los fluidos de corte son muy importantes en la industria metalmecánica, por esta
razón no sólo es importante conocer sus funciones y aplicaciones sino también
conocer acerca de la dinámica del mercado. En PERU hay un amplio mercado de
compra y venta de los diferentes fluidos de corte debido a la naturaleza industrial
de algunas zonas de la ciudad, pero la cantidad de sectores que cuentan con
talleres de maquinado, ha conducido a un problema de contaminación ambiental
por el tratamiento incorrecto que se les da a los fluidos una vez han cumplido su
ciclo útil en el proceso de maquinado, lo cual se convierte en una amenaza a la
calidad de vida de los habitantes de la ciudad. Este problema hace que sea
necesario llevar a cabo un estudio de mercado para determinar cómo es el
tratamiento de los fluidos de corte desde que son producidos hasta que estos
cumplen su ciclo de vida útil. El artículo trata de analizar la dinámica del mercado
de los fluidos de corte para pronosticar si la inclusión de un nuevo fluido de corte
que no tenga efectos contaminantes, puede tener éxito en dicho mercado. El
artículo aborda también el tema de salubridad de los trabajadores, que es un
problema que existe desde la aparición de los fluidos de corte, y aún no ha sido
solucionado, estudio de mercado, fluidos verdes, aceites, sintéticos, semi
sintéticos, cuidados de los fluidos de corte.
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FLUIDOS DE CORTE
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FLUIDOS DE CORTE
FLUIDOS DE CORTE
Son productos generalmente líquidos de composición más o menos compleja, que
se adicionan en el sistema pieza- herramienta-viruta de una operación de
mecanizado, a fin de lubricar y eliminar el calor producido para lo que se utilizan
aceites, emulsiones y soluciones. Estos productos reciben con frecuencia, el
nombre genérico de "aceites de corte"(cutting oils). Sin embargo, esta
denominación no es del todo apropiada, si se tiene en cuenta que algunos de
estos productos no contienen la más mínima cantidad de aceite mineral en su
composición. Por tanto, la designación "fluidos de corte"(cutting fluids) o si se
quiere "fluidos de mecanizado (metalworking fluids) resulta más correcta. La
mayoría de ellos se encuentran formulados en base a un aceite de base mineral,
vegetal o sintético, siendo el primero el más utilizado, pudiendo llevar varios
aditivos (antiespumantes, aditivos extrema presión, antioxidantes, biocidas,
solubilizadores, inhibidores de corrosión, etc.)
1. TIPOS DE FLUIDOS DE CORTE
Aceites integros
Emulsiones oleosas
Las soluciones semisintetuicas
Soluciones sintéticas
1.1 Los aceites íntegros:
Son compuestos por aceite mineral, vegetal o mixto
1.2 Los tres últimos tipos mencionados anteriormente son soluciones acuosas
diluidas al 3,5% como media, y reciben el nombre genérico de taladrinas
1. TALADRINA.
La taladrina o aceite de corte es un producto compuesto por agua y aceites que se
utiliza como lubricante y refrigerante en la industria del mecanizado mecánico, en
operaciones de mecanizado por arranque de viruta.
Las taladrinas pueden contener todas o parte de las sustancias que se enumeran
a continuación
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FLUIDOS DE CORTE
Aceites minerales (de tendencias nafténica o parafínica) *.
Aceites animales o vegetales.
Aceites sintéticos (alquílensenos...).
Emulgentes Catiónicos
Aniónicos (como Na2SO4) *.
No iónicos (como trietanolamina, poliglicoleter, alilfenol oxietilo).
Inhibidores de corrosión
nitritos (NaNO2, nitrito de diciclohexilamonio...) *.
aminas (mono-bi-trietanolamina, ciclohexilamininas).
boratos (bacterioestático) y carbonatos.
otros ácido butilbenzoico, ...
Bactericidas-fungicidas (como fenoles, formoles, pentaclorofenoles) *.
Aditivos extrema presión
parafinas cloradas *.
aditivos azufrados *.
aditivos fosforados (dialquilfosfato de cinc...).
aceites minerales y grasas, alcoholes.
Humectantes o estabilizantes (como poliglicoles, alcoholes y fosfatos de
aminas) *.
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FLUIDOS DE CORTE
Antiespumantes (siliconas como dimetilsiloxan).
Colorantes.
Acomplejantes (EDTA).
Metales pesados (molibdeno, cinc).
PROPIEDADES DE LA TALADRINA :
La taladrina mejora las condiciones físicas y químicas del área de contacto entre
los metales, alargando la vida de las herramientas y reduciendo la fricción.
También lleva a cabo labores de refrigeración, evitando el sobrecalentamiento de
las herramientas y las piezas sobre las que éstas operan. Otros efectos son la
evacuación de virutas y limaduras, la prevención del óxido y su efecto limpiador.
UTILIZACIÓN DE LA TALADRINA:
Según su composición y características, el producto se clasifica
en sintético, semisintético y derivados de la emulsión de aceite. Las más utilizadas
son las fórmulas basadas en un aceite mineral.
Las máquinas herramientas que habitualmente utilizan taladrina son el torno,
la fresadora y el taladro.
AGOTAMIENTO:
Debido a su uso continuado, las taladrinas pierden sus propiedades y sufren
alteraciones en sus características, se convierten en un residuo peligroso que,
como tal, debe ser gestionado debidamente por la empresa usuaria.
Para su destrucción se emplean diversas técnicas:
Electro floculación, que consiste en la aplicación de corriente eléctrica.
Ultrafiltración, descomposición en membranas.
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FLUIDOS DE CORTE
Evaporación.
Floculación con sales de hierro.
Floculación con floculantes orgánicos.
Osmosis inversa.
2. LAS PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS FLUIDOS DE CORTE SON:
Lubricar:
Minimizar la fricción entre la herramienta de corte y la pieza a maquinar y también
entre la herramienta y la viruta que se genera.
Refrigerar
Los fluidos de corte deben mantener una temperatura baja, eliminado el calor que
se produce en el proceso de maquinado de piezas metálicas.
Proteger contra la corrosión:
Los fluidos de corte que son líquidos al entrar en contacto con los metales corroen
y oxidan la herramienta de corte, la pieza a maquinar y hasta la máquina y el
tanque de almacenamiento, es por eso que los fluidos de corte deben tener
anticorrosivos.
Eliminar la viruta:
Los fluidos de corte deben “barrer” con la viruta que encuentran en su camino lejos
del maquinado para no que no rayen o interfieran en el buen corte de la pieza.
Eliminar bacterias y gérmenes:
Los fluidos de corte al ser almacenado deben cumplir con la función de no generar
ningún tipo de gérmenes o bacterias para su posterior uso y que no huela mal.
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FLUIDOS DE CORTE
Existen una gran variedad de biosidas y se pueden dividir en cuatro grupos
principales: Desinfectantes y biosidas en general, Conservadores, pesticidas y
otros productos biológicos-biodegradables.
3. PROPIEDADES ESENCIALES QUE LOS FLUIDOS DE CORTE DEBEN
POSEER SON LOS SIGUIENTES:
Poder refrigerante:
Para ser bueno el líquido debe poseer una baja viscosidad, la capacidad de bañar
el (para obtener el máximo contacto térmico); un alto calor específico y una
elevada
Conductibilidad térmica.
Poder lubrificante:
Tiene la función de reducir el coeficiente de rozamiento en una medida tal que
permita el fácil deslizamiento de la viruta sobre la cara anterior de la herramienta.
Dentro de los fluidos de corte más utilizados se citan los siguientes:
Aceites minerales:
A esta categoría pertenecen el petróleo y otros productos obtenidos de su
destilación; en general, estos aceites tienen un
buenpoder refrigerante, pero son poco lubrificantes y poco anti-soldantes. Seempl
ean para el maquinado de las aleaciones ligeras y algunas veces por las
operaciones de rectificado. Tienen la ventaja de no oxidarse fácilmente.
Aceites vegetales:
A éstos pertenecen el aceite de colza y otros obtenidos de plantas o semillas;
tienen buen poder lubricante y también refrigerante, además de tener un escaso
poder anti soldante. Se oxidan con facilidad por ser inestables.
Aceites mixtos:
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FLUIDOS DE CORTE
Son las mezclas de aceites vegetales y minerales; los primeros entran en la
proporción de 10% a 30%, Tiene un buen poder lubrificante y refrigerante. Son
más económicos que los vegetales.
Aceites al bisulfuro de molibdeno:
Ofrecen como característica la lubricación a elevadas presiones y la de facilitar el
deslizamiento, de la viruta sobre la cara de la herramienta; no son adecuados para
el maquinado de metales no ferrosos, ya que originan corrosiones en la superficie
de las piezas trabajadas, No obstante, existen los aceites llamados" inactivos"
obtenidos con mezclas, de bisulfuro de molibdeno y aceites vegetales o animales.
Aceites emulsionables
Se obtienen mezclando el aceite mineral con agua en las siguientes proporciones:
De 3 a 8% para emulsiones diluidas
Tienen un escaso poder lubrificante; se emplean para trabajos
ligeros.
De 8 a 150/0 para emulsione medias
Poseen un discreto poder lubrificante; se -emplean para el
maquillado de metales de mediana dureza con velocidades
medianamente elevadas.
De 15 a 30% para emulsiones densas
Presentan un buen poder lubrificante; son adecuados para trabajar
los metales duros de la elevada tenacidad. Protegen eficazmente
contra las oxidaciones las superficies de las piezas maquinadas
4. LA ELECCIÓN DEL FLUIDO DE CORTE DEPENDE DE LOS
SIGUIENTES PARÁMETROS
maquina
operación
material
tipo de agua
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FLUIDOS DE CORTE
De acuerdo a la calidad de agua:
dureza provoca
- agua blanda - espuma
- agua semidura - idónea
- agua dura - Jabones insolubles
- Dureza - Oxidación
- mayor cantidad - Mayor facilidad de oxidacion
5. METODO DE APLICACIÓN DE UN FLUIDO DE CORTE
Para que un fluido de corte cumpla su función para reducir temperatura y fricción,
existen métodos de aplicación. El método más común es la inundación, llamada
algunas veces enfriamiento por inundación, debido a que se usa generalmente
con fluidos de enfriamiento. En este método, se dirige una corriente constante del
fluido hacia la interface herramienta-trabajo o herramienta-viruta de la operación
de maquinado.
Un segundo método, consiste en la aplicación de niebla, usada principalmente
para fluidos de corte basados en agua. En este método se dirige el fluido hacia la
operación en forma de niebla acarreada por una corriente de aire presurizado.
Por último, se usa la aplicación manual del fluido por medio de una aceitera o
brocha para aplicar lubricantes. Este método de aplicación no es recomendado
debido a la variabilidad en las dosificaciones del fluido.
6. VENTAJAS ECONÓMICAS DE LOS FLUIDOS DE CORTE
1. Reducción de costos
2. Aumento de velocidad de producción
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FLUIDOS DE CORTE
3. Reducción de costos de mano de obra
4. Reducción de costos de potencia y energía
5. Aumento en la calidad de acabado de las piezas producidas
7. CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍQUIDOS PARA CORTE
1. Buena capacidad de enfriamiento
2. Buena capacidad lubricante
3. Resistencia a la herrumbre
4. Estabilidad (larga duración sin descomponerse)
5. Resistencia al enrancia miento
6. No tóxico
7. Transparente (permite al operario ver lo que está haciendo)
8. Viscosidad relativa baja (permite que los cuerpos extraños la
sedimentación)
9. No inflamable
8. PROCESOS PRODUCTIVOS EN LOS QUE INTERVIENEN LOS FLUIDOS
DE CORTE
PROCESOS PRODUCTIVOS Y MATERIALES A TRANSFORMAR
Los procesos productivos son muy variados pudiendo enumerar como principales
las siguientes
Rectificados (plano, cilíndrico, sin centro y lento).
Torneado / fresado.
Roscado / escariado.
Taladrado (profundo).
Corte (con sierra).
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FLUIDOS DE CORTE
Otros (troquelado, enderezado, etc.).
Por su parte las principales actividades industriales en las que se usan fluidos de
corte son
Primera transformación de metales (laminación, corte...).
Fabricación de tubos.
Segunda transformación de metales (corte, troquelado...).
Mecánica de precisión (construcción herramientas, máquinas...).
Industria del vidrio.
Los metales a transformar en los procesos antes citados son fundamentalmente
o Acero al carbono (para la construcción resistencia media a tensión).
o Acero inoxidable (como cromo aleaciones resistencia alta tensión).
o Acero para herramientas (con titanio, níquel... resistencia alta tensión).
o Fundición de hierro.
o Metales ligeros aluminio y aleaciones de magnesio.
o Metales de "color" cobre y aleaciones.
9. EFECTOS DE LOS FLUIDOS DE CORTE
Los efectos de dichos productos se deben contemplar desde dos perspectivas
distintas: el medio ambiente y la salud del usuario.
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IMPACTO AMBIENTAL
El impacto ambiental de los fluidos de corte se centra fundamentalmente en la
problemática que pueden plantear las emisiones a la atmósfera, de productos
agresivos procedentes de la incineración de residuos aceitosos conteniendo cloro
orgánico (lluvia ácida,deterioro de la capa de ozono, etc.) y los vertidos de aguas
residuales conteniendo restos de derivados fenólicos que pueden contaminar un
ecosistema.
EFECTOS SOBRE LA SALUD DEL USUARIO
La manipulación de aceites y taladrinas comporta básicamente tres tipos de
riesgos potenciales:
Afecciones cutáneas.
Alteraciones del tracto respiratorio.
Cáncer.
Las lesiones de la piel constituyen el riesgo más extendido y mejor estudiado que
se deriva del uso y exposición a fluidos de corte.
Tales afecciones se deben a la naturaleza irritante de dichos productos, así como
a la agresividad de muchas de las sustancias que integran su formulación.
Descomposición térmica que experimentan los fluidos de corte durante el
mecanizado origina la formación de aerosoles y nieblas, cuya inhalación puede
ocasionar riesgos para la salud de las personas expuestas. Irritación de vías
respiratorias, neumonía lipoide, fibrosis pulmonar y asma bronquial son algunos de
los efectos recogidos en la bibliografía que las nieblas de dichos fluidos pueden
ocasionar sobre el aparato respiratorio
Hay cuatro componentes en los fluidos de corte que se consideran un peligro para
la salud humana y el medio ambiente. Estos componentes han sido considerados
como peligrosos por entidades o programas como la national toxicology program
en USA , la convención de Oslo y un proyecto de la directiva de la Unión Europea.
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FLUIDOS DE CORTE
Los componentes son:
Dietamina y derivados
Nitrito sódico ,alquifenoles y acido cresilico
Parafina cloradas
Biocidas
Parámetros a controlar en un fluido de corte:
Criterio de selección de aceites de corte:
Carbonos aromáticos < 10%
HAP, como benzo(a)pireno < 0,03 mg/l
Cloro orgánico < 0,1 %
Criterio de selección de taladrinas:
Nitritos, como NO2-< 1 mg/l
N-nitrosodietanolamina (NDELA) < 0,03 mg/l
Derivados fenólicos, como fenol < 0,05 mg/l
Cloro orgánico < 0,1 %
lFormaldehido: ensayo de color positivo con el ácido cromotrópico (con
carácter orientativo no excluyente). En tal caso, se controla en la atmósfera
de trabajo.
Parámetros a controlar en el producto en uso
Considerando que los productos en uso han sido seleccionados inicialmente de
acuerdo con el criterio propuesto en el punto anterior, su control de seguimiento
comprenderá los siguientes aspectos:
Aceites De Corte En Uso
Abonos aromáticos
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Benzo (a) pireno
Taladrinas
nitratos (en el agua de dilución)
nitritos
N- nitros odietanolamina
Otros parámetros (pH, concentración de productos y población microbiana)
10.CONTROL DE LA ATMOSFERA DE TRABAJO
Los parámetros a controlar en la atmosfera de trabajo, donde llevan a cabo las
operaciones de mecanizado son los siguientes:
Aerosoles de aceite
Aerosoles de taladrina
Otros contaminantes
o Formaldehido
o Amoniaco
o Sulfuro de hidrogeno
o Fosfamina
Aerosoles de aceite
Se pueden considerar como aerosoles de aceite las mezclas complejas
constituidas por la suspensión d partículas liquidas o sólidas, de naturaleza
variable, procedentes de la disgregación, pirolisis y condensación de los aceites
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de corte y que a su vez pueden arrastrar partículas metálicas de las piezas
mecanizadas. El control de los aerosoles de aceite debe comprender el muestreo
y determinación de los siguientes contaminantes:
Niebla de aceite
Elementes metálicos (componentes de la pieza y de la herramienta)
Hap, como benzo (a) pireno
11.OTROS CONTAMINANTES
Eventualmente, pueden controlarse:
Formaldehído
El control de este contaminante, debe llevarse a cabo en los siguientes casos:
Cuando se disponga de información del proveedor, en la que se revele la
existencia de algún bactericida liberador de formaldehido
Cuando no se disponga de información del proveedor y el ensayo de ácido
cromo trópico índice la presencia del contaminante aunque pude tratarse de
u falso positivo
Siempre que por cualquier medio (ejemplo percepción organoléptica ) se
tenga la sospecha de que la taladrina en estudio pueda contener el
contaminante considerado
Amoniaco
La presencia de este contaminante en la atmosfera de los talleres de
mecanizado, podría relacionarse con la degradación de las aminas y de ciertas
sustancias nitrogenadas contenidas en la mayoría de los fluidos acuosos
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Sulfuro de hidrogeno
La aparición de este contaminante en la atmosfera de trabajo esta asociada a
la presencia de microorganismos anaeróbicos del genro desulfovibrio, que se
desarrollan en los sistemas y depósitos mal airados
12. CONDICIONES A TENER EN CUENTA PARA EL MANEJO SEGURO:
No guardar ni consumir alimentos o bebidas, ni fumar en los lugares
donde se utilicen estos productos.
Evitar el contacto con la piel, así como la impregnación de la ropa con
aceites de corte y taladrinas.
No reutilizar botellas de agua o contenedores de bebidas, rellenándolos
con los productos en cuestión. Cuando sea necesario trasvasarlos
desde su envase original a otro más pequeño, usar recipientes
especiales para productos químicos y etiquetarlos adecuadamente,
debiendo permanecer siempre bien cerrados.
En caso de duda, consultar la ficha de seguridad de cada producto en
particular.
13.PRIMEROS AUXILIOS:
En caso de inhalación: Respirar aire fresco. Si fuera preciso, practicar
respiración boca a boca o mediante medios instrumentales.
En caso de contacto con la piel: Lavarla con abundante agua. Si se ha
impregnado la ropa, debe retirarse de inmediato y cambiarse por otra
limpia.
En caso de contacto con los ojos: Enjuagarlos con abundante agua
durante unos 10 minutos, manteniendo los párpados abiertos. Aplicar un
colirio y, si es necesario, acudir a un oftalmólogo.
En caso de ingestión: No inducir el vómito. Beber agua en abundancia.
En caso de duda sobre cualquiera de los puntos anteriores:
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Avisar al Gabinete Médico.
14.AGENTES EXTINTORES:
Los aceites de corte presentan por lo general, un elevado punto de inflamación y
las taladrinas son disoluciones acuosas no inflamables en la mayoría de los casos.
No obstante, en caso de incendio en el que se hallen implicados estos productos,
evitar la inhalación de los gases formados. Pueden utilizarse como agentes
extintores espuma, polvo seco y nieve carbónica (CO2). El agua puede resultar
ineficaz
15. MEDIDAS A TOMAR EN CASO DE VERTIDO:
Recoger el vertido con un adsorbente tipo sepiolita e introducirlo en un recipiente
cerrado, debiendo tratarse como residuo especial y evitando, por todos los medios
posibles, que alcance los desagües.
16. ELIMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS Y ENVASES:
Los residuos de aceites de corte y taladrinas se consideran especiales, debiendo
ser tratados y eliminados por un gestor autorizado.
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BIBLIOGRAFÍA
www.sandvik.coromant.com
www.solomantenimiento.com/articulos/m-fluidos-corte-taladrinas
LABORDA, R., VELASCO, J. y MEGIAS, J.
o Fluidos de corte: tecnología y prevención de riesgos higiénicos
o Asociación para la Prevención de Accidentes. San Sebastián. 1987
LABORDA, R., VELASCO, J. y RUIZ, S.
o Prevención primaria de los riesgos derivados de la exposición a N-
nitrosaminas contenidas en taladrinas Medicina y Seguridad del
Trabajo. 1992, 155, 43-48
Criterios de control de riesgos higiénicos derivados de los fluidos de corte
en el ámbito laboral y en el medio ambiente. Tesis Doctoral Universidad de
Valencia. Valencia. 1992
Libro GTZ tecnología de los metales
s.wikipedia.org/wiki/Taladrina
www.metalactual.com/revista/31/insumos_fluidos
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