≡× MENÜ

• Vízellátás
• Szivattyúk
• Víz tisztítás
• kutak
• Szűrők

Hűtőfolyadék alumíniumhoz. Vágófolyadék kiválasztása alumíniumötvözetek megmunkálásához. A hűtőfolyadék kenő hatásának vizsgálata

Ennek érdekében a Quaker Chemical Corp. tesztsorozatot végzett az alumínium nyersdarabok homlokmegmunkálásán, hogy értékelje a különféle hűtőfolyadékok hatását a vágási teljesítményre és a szerszámkopásra. Új forgácsolószerszámmal végzett megmunkáláskor a hűtőfolyadéknak nem volt hatása az azonos forgácsolási sebesség mellett keletkező megmunkálási erőkre. Azonban minél jobban megmunkálta a szerszám a munkadarabot, annál nagyobb a teljesítménykülönbség a különböző hűtőközegekkel való hatékony megmunkáláshoz.

Ezek az eredmények a következőket mutatják

A fémes folyadék vágási teljesítményre gyakorolt ​​hatása minimális az újabb vágószerszámoknál. Így előfordulhat, hogy a különbség a két különböző hűtőközeg vágási teljesítményre gyakorolt ​​hatása között csak akkor lesz észrevehető, amíg a szerszám vágóélei el nem kezdenek kopni.

Az alumínium marása során megnövekedett teljesítmény a vágóél kopásának közvetlen következménye. Ennek a kopásnak a mértékét közvetlenül befolyásolja mind a vágási sebesség, mind a fémfeldolgozás során használt folyadék.
E változók közötti összefüggések lineárisak (a vágási sebesség, a vágóél kopása és a vágási teljesítmény együtt nő). Ezzel a tudással felvértezve a gyártók potenciálisan megjósolhatják a vágóél állapotát a marási folyamat bármely pontján, valamint a szükséges teljesítményt más, nem tesztelt forgácsolási sebességeknél.

Belépés a laborba

A tesztelés főként két típusú hűtőfolyadékra összpontosított: mikroemulziókra és makroemulziókra, amelyek mindegyikét 5%-os koncentrációban hígították fel vízzel. A fő különbség a kettő között a lebegő olajcseppek mérete. A makroemulzió 0,4 mikronnál nagyobb átmérőjű részecskéket tartalmaz, amelyek átlátszatlan fehér megjelenést kölcsönöznek a hűtőfolyadéknak. A mikroemulzió kisebb részecskeátmérőjű és áttetsző megjelenésű.

A kísérletet Bridgeport GX-710 háromtengelyes CNC gépen végeztük. A vakpróba 203,2 x 228,6 mm x 38,1 mm méretű 319-T6 alumíniumötvözetből készült, öntött tömb volt, amely rezet (Cu), magnéziumot (Mg), cinket (Zn) és szilíciumot (Si) tartalmazott. A megmunkálást 18 mm átmérőjű homlokmaróval végeztük, nyolc lapkával, 15 fokos dőlésszöggel és 1,2 mm-es radiális sugarakkal. 2 mm axiális mélységgel és 50,8 mm radiális mélységgel dolgozott. Mindegyik hűtőfolyadék-készítményt a forgácsolási zónára 28 marási átmenetre vittük fel két különböző forgácsolási sebességgel, 6096 ford./perc (1460 m/perc) és 8128 ford./perc (1.946 m/perc) 1321,6 cm3 anyag eltávolítására. Az előtolás mindkét sebességnél 0,5 mm/fordulat (0,0625 mm/lapka/fordulat).

Sebesség, kopás és teljesítmény

A vizsgálat során a feldolgozás során mért teljesítményméréseket műszeres vezérlőrendszerrel és adaptív vezérléssel kaptuk. A vizsgálati eredmények a cikkben található táblázatokban láthatók. Ahogy az várható volt, a nagyobb forgácsolási sebesség nagyobb megmunkálási sebességet eredményezett. A fent leírtak szerint azonban a két folyadék közötti vágási teljesítménybeli különbségek minimálisak voltak az új vágókéseknél.

A folyamat elején a munkadarab anyagtulajdonságai és a vágóél geometriája a domináns tényezők, amelyek befolyásolják a forgácsolási teljesítményt. A fémközeg megmunkálási jellemzői közötti különbségek csak azután jelentkeztek, hogy a vágóél geometriája a kopás során megváltozott. A fémmegmunkáló folyadék kiválasztása közvetlenül befolyásolta a kopás sebességét, és ennek megfelelően a szükséges forgácsolóteljesítményt a marási művelet bármely pontján.

Feltételezve egy bizonyos alapszintű teljesítményszintet az összehasonlított két folyadék esetében, a vizsgálatot addig kell végezni, amíg a lapkák el nem kezdenek kopni, hogy megállapítsák, melyik folyadék teszi lehetővé a nagyobb vágási sebességek hosszabb ideig tartó fenntartását.

A megszerkesztett grafikonok lehetővé tették, hogy elmondhassuk, hogy a teljesítménynövekedés mértéke alapján előre jelezhető a lapka állapota a marási művelet bármely pontján. Hasonlóképpen a több vágási sebességen végzett teljesítménymérés felhasználható a szükséges teljesítmény eléréséhez más, nem ellenőrzött vágási sebességeknél is.

Bizonyíték

Míg az 1. ábrán az x tengely a nyersanyag-eltávolított mennyiség adatait tartalmazza, a 2. ábra ennek a változónak a természetes logaritmusát használja. Az eltávolított anyag térfogatának ily módon történő ábrázolása lejtőt eredményez, amely pontosan az a sebesség, amellyel a teljesítmény a későbbi feldolgozás során nő. Ez a mérhető mérték szükséges a szerszámkopás és a vágási teljesítmény előrejelzéséhez különböző vágási sebességeknél. Ezek az adatok azonban csak azt mutatják, hogy a vágási teljesítmény és az anyagleválasztás együtt nő. A lapkakopás megerősítése különösen fontos, mert a teljesítménynövelő hajtóerő további vizsgálatokat igényel (különösen a 2. ábrán látható vonallejtések közvetlen összefüggésbe hozása a megmunkálás során fellépő lapkakopással).

Ezek a tesztek két további hűtőfolyadékot adtak hozzá: egy további makroemulziót és egy további mikroemulziót. Mind a négy folyadékot 1,946 m/perc vágási sebességgel alkalmaztuk. amíg 660 cm3 anyagot nem távolítottak el. Ez elegendő időt biztosított a kopás és bizonyos esetekben a fémes tapadás kialakulásához. Ezt követően megmértük a karimák kopását négy folyadéknál ahhoz a paraméterhez képest, amely a vágási teljesítményt a fémrés térfogatához viszonyítja (különösen a teljesítmény meredeksége az eltávolított fém természetes térfogatához képest). A 3. ábrán látható módon ez megerősítette a lapkakopás és a megmunkálás során megnövekedett forgácsolóerő közötti lineáris kapcsolatot.

Egyéb megállapítások

Bár a teszteredmények nem feltétlenül extrapolálhatók az alumíniummaráson túl, a kutatások azt mutatják, hogy a mikroemulzió jobban működik, ha a cél a lehető legnagyobb sebességű megmunkálás. Ennek az az oka, hogy egy sűrűbb, kisebb átmérőjű olajcseppeket tartalmazó mikroemulzió hatékonyabban távolítja el a hőt, mint a makroemulzió és annak viszonylag nagy cseppjei. A lassabb vágási sebességgel járó műveletek azonban hozzájárulhatnak a makroemulzióhoz és annak viszonylag nagyobb kenőképességéhez.

Bármi is legyen az alkatrész, a legjobb módja annak, hogy megtaláljuk a megfelelő hűtőfolyadékot, ha kipróbáljuk a különböző készítményeket működés közben. A vágási sebesség, a szerszámkopás és a vágási teljesítmény közötti kapcsolat megértése, valamint a vágófolyadékok ezekre a tényezőkre gyakorolt ​​hatásának megértése elengedhetetlen a helyes választáshoz.

Az alumíniumhúzási eljárás fémnyomásos kezelést foglal magában, melynek során egy 7-19 mm átmérőjű munkadarabot húznak át egy kisebb átmérőjű furaton. A gyártás bizonyos típusú vágófolyadékok (hűtőfolyadékok) felhasználásával jár.

A 7,2–1,8 mm keresztmetszetű huzalrúd esetében a feldolgozás több berendezésen történik csúszás nélkül. Ebben az esetben alumíniumot használnak, amelynek nagy sűrűsége van.

Vékonyabb húzással (0,59-0,47 mm) az alumínium feldolgozása csúszógépeken történik. A berendezésen áthaladó munkadarab sebessége 18 m/s. Ebben az esetben egy huzalhúzó kenőanyagot használnak emulzió formájában.

A kenőanyagok kiválasztása a feldolgozó berendezés típusától is függ. Ha a szakember működés közben permetezve alkalmazza a hűtőfolyadékot, akkor figyelembe kell venni a szivattyú térfogatát. Az utóbbi időben az alacsony viszkozitású anyagokat gyakrabban használják alumínium alakítására.

Mivel az alumínium alakítása nagy koncentrációban dörzsölő részecskéket termel, a húzó kenőanyagoknak alacsony viszkozitással kell rendelkezniük. Ez meghosszabbítja a hűtőfolyadék élettartamát és növeli a folyamat gazdaságosságát.

Ezenkívül a viszkozitás növekedése figyelhető meg a feldolgozás finomságának növekedésével. A durvább alumíniumhúzási eljárások sűrűbb olajokat igényelnek, míg a finomabb műveletekhez folyékony kenőanyagokat használnak.

Az alumínium rajzot, amelynek hűtőfolyadéka rendelkezik a szükséges jellemzőkkel, ásványi olajok vagy szintetikus anyagok alapján kell elkészíteni. Ez maximalizálja a mechanizmusok és a feldolgozott anyagok felületének védelmét a kopástól és a korróziótól.

Az izzítással ellátott alumíniumhuzal húzása fokozott követelményeket támaszt a kenőanyagokkal szemben a hőmérsékleti jellemzői tekintetében. Egy ilyen eljárás során lerakódások nem maradhatnak az anyag felületén.

A kiváló minőségű vágófolyadékok világszerte jól ismert gyártója a német Zeller Gmelin márka. Ez a cég termékcsaládot fejlesztett ki az alumíniumhúzási folyamat optimalizálása érdekében.

Vágófolyadék értékesítése közvetlenül a gyártótól

Az ilyen típusú fémmegmunkálásokhoz a legjobb minőségű hűtőfolyadékok Multidraw AL, Multidraw ALM, Multidraw ALF, Multidraw ALG néven kaphatók. Minden termék megfelel a rajzolási folyamat bizonyos feltételeinek.

Az LLC "" cégnek joga van ezeket a hűtőfolyadékokat eladni Oroszországban. Minden termék rendelkezik megfelelő minőségi tanúsítvánnyal, és számos laboratóriumi vizsgálaton ment keresztül. A gyártó hírneve kifogástalan. Ez garantálja a kenőanyagok minőségét, amelyeket a legjobb áron értékesítenek.

Teljes körű szolgáltatást kínálunk ügyfeleinknek. Az optimális típusú kenőanyagokat hozzáértő szakembereinkhez fordulva vásárolhatja meg. A fémformázás feltételeinek meghallgatása után tapasztalt munkatársaink kiválasztják a kívánt terméktípust. Ez minimalizálja a termelési költségeket és növeli a késztermékek versenyképességét.

A megvalósítás nagy- és kiskereskedelemben történik. A kiszállítás a lehető legrövidebb időn belül megtörténik hazánk szinte minden városába. A termékek jelenléte saját raktárunkban lehetővé teszi a rendelés nagyon gyors elküldését. Lehetőség van a termékek önálló szállítására egy podolszki raktárból.

Rendelje meg a legjobb vágófolyadékokat alumíniumhúzási folyamatához, és pillanatok alatt élvezze a német minőségű kenőanyagok előnyeit!

A fémmegmunkálás során mindig erős súrlódás lép fel a munkadarab és a szerszám között. Ez különösen fontos esztergagépeknél, ahol a maró nagyon forró. Az intenzív súrlódás a szerszám idő előtti kopását is okozza a hideg képlékeny deformáció miatt, különösen olyan műveleteknél, mint a nagy sebességű többpozíciós felborítás vagy hideg extrudálás. Mindezekben az esetekben speciális vágófolyadékok használata szükséges.

Az egyik legújabb hazai fejlesztés a vágófolyadékok területén az EFELE CF-621 vízoldható univerzális hűtőfolyadék. Bár ez a hűtőfolyadék szintetikus, az ásványi termékekhez kapcsolódó legalacsonyabb költséggel jár.
Az EFELE CF-621 fémek, például acél, beleértve a rozsdamentes és ötvözött, öntöttvas, titán, alumínium és rézötvözetek vágására készült.
Ez a hűtőfolyadék koncentrátum formájában kapható. Borostyán színű, kellemes karamell illatú, nem tartalmaz formaldehidet, klórt és szekunder aminokat, ezért egészségkárosító hatású. Az EFELE CF-621 hűtőfolyadék, amely szintetikus komponensekből készül, ásványolaj-összetétel hozzáadásával (akár 15%), jó biostabilitású és nagy teljesítményű. Ez lehetővé teszi a fémek feldolgozását az oldat alacsonyabb koncentrációjában.

Vágófolyadékok: szerkezet, hatásmechanizmus

A vágófolyadékok elterjedtsége annak köszönhető, hogy egyidejűleg hatékonyan választják el a munkadarab és a szerszám dörzsölő felületeit, és csökkentik az utóbbi hőmérsékletét. Ugyanakkor bemutatjuk az összetevők összetételét, amelyek a leghatékonyabb vágófolyadékokat tartalmazzák:

1. Szintetikus vagy állati olaj alapú kenőanyagok.
2. Adalékok, amelyek az anyagokat súrlódásgátló, extrém nyomásjelzőkkel látják el.
3. Olyan komponensek, amelyek kizárják a kompozíciók szétválását a hosszú távú tárolás során.
4. Anyagok, amelyek megvédik a munkaeszközöket a korróziótól és a tönkremeneteltől.
5. Agresszivitást csökkentő adalékok.
6. Adalékok, amelyek javítják a nedvesíthetőséget és csökkentik a habzást a fémmegmunkálás során.

A hulladéktermékeket kötelező ártalmatlanítani kell.

A vágófolyadékok (hűtőfolyadékok) előállításának besorolása általában a következő paraméterek szerint történik:

1. A fő összetevők eredete szerint. Így az olajhűtőfolyadékokat műszaki olajok - kőolajtermékek -, valamint állati vagy növényi eredetű zsírok alapján állítják elő.
2. Az elkészítési mód szerint megkülönböztetik az emulszolokat - a hosszan tartó spontán hámlással járó termékeket, vagy a műszaki olajhűtőket, amelyeket közvetlenül felhasználásuk előtt készítenek el. Az utóbbi esetben a hűtőfolyadék-koncentrátumot a GOST szerint állítják elő.
3. Alkalmazási területüknek megfelelően szintetikus hűtőfolyadékokat gyártanak, amelyeket plasztikus alakváltozási műveletek körülményeihez, valamint esztergagépekhez terveztek.
4. Az olajhűtő folyadékok fizikai és mechanikai tulajdonságaikban is különböznek - savszám, viszkozitás, lobbanáspont. Ez utóbbi jellemző határozza meg, hogy az olajhűtő folyadékok használhatók-e melegsajtolási műveletekben vagy sem.

A legelterjedtebb megmunkálási vegyületek márkái

Esztergagépekhez a következő típusokat gyártják:

• Emulszolok, amelyek hígított közönséges ásványolajok (például I-12, I-20) A kőolaj alapú emulszolokat a GOST 6243-75 műszaki követelményei szerint állítják elő;
• Szintetikus zsírsavak fémszappant tartalmazó emulgeálószerek. A GOST R 52128-2003 szerint gyártva;
• Nagy atomtartalmú alkoholokon, tallolajokon, trietanol-amin alapú szintetikus készítmények. A GOST 38.01445-88 szabvány szerint gyártják, és nagy sebességű, rozsdamentes ötvözött acélokat megmunkáló esztergagépekhez készültek. Hulladék formájában nem használhatók fel;
• A szulfofrezolok (GOST 122-94) nagy tisztaságú olajok és kéntartalmú vegyületek keverékei. Hatékonyan csökkenti a súrlódást, nem rendelkeznek korrozív tulajdonságokkal, mivel nem tartalmaznak vizet, savakat, lúgokat.

Az esztergagépekhez használt szintetikus vágófolyadékok közös tulajdonsága a csökkent viszkozitás. Itt a hűtőfolyadék fő összetevői könnyen eloszlanak a szerszám összetett felületén, jól lehűtik, és nem engedik, hogy a forgács a vágóhoz tapadjon. A megmunkálási folyamatok figyelembe vett mutatója átlagosan nem haladja meg a 35-40 cSt-t.

Oroszországban gyakran importált termékeket használnak, például a MobilCut védjegyből. Az importhelyettesítés elve szerint azonban, amelyet Oroszországban már széles körben bevezetnek, az importált márkákat fokozatosan felváltják a hasonló termékek hazai típusai. Ezenkívül az ilyen termékek leírása gyakran nem terjed ki az Oroszországban használt acélok vagy színesfémötvözetek (különösen az alumínium) típusaira. Vannak speciálisan felszerelt tartályok a használt hűtőfolyadék számára.

Hűtőfolyadék típusai fémalakítási eljárásokhoz

Tekintettel a jelentős fajlagos erőkre, valamint a munkadarab anyagának a szerszám feletti relatív csúszási sebességére, a technológiai folyamatokban használt minőségeknek lényegesen nagyobb viszkozitásúaknak kell lenniük. Emellett jelentős mértékű deformáció esetén az érintkező felületeken kémiai-mechanikai felületi reakciók indulnak be, amelyek hozzájárulnak a súrlódási viszonyok romlásához. Ez csökkenti a szerszám élettartamát, különösen lágy fémek, például alumínium megmunkálásakor. A részben elhasznált anyagok alkalmazása az alumínium feldolgozása során elfogadhatatlan. Ezért ezeknek a kompozícióknak az oroszországi viszonyokra jellemző jellemzői a következők:

• Viszonylag magas viszkozitású. A gyakorlatban az I20 típusú ásványolaj alapú hűtőfolyadékok (GOST 20799-88) 45-50 cSt-tól, a kénvegyületeket és állati zsírokat tartalmazó hűtőfolyadékok esetében 75-80 cSt-ig terjed (tipikus képviselője az Ukrinol GOST 9.085-88). ;
• Ellenáll a magas hőmérsékletű delaminációnak vagy törésnek. A készítmény szükségszerűen tartalmaz kéntartalmú adalékokat, anionos emulgeálószereket. A leggyakrabban használt márkák közé tartoznak az etanol-aminok és az adalékanyagokkal ellátott alkil-szulfátok a GOST 10534-88 szerint. A hulladéktermékekben az ilyen komponensek koncentrációja élesen csökken;
• Vízbázisú grafittípusok, beleértve a finom pelyhes grafit olajszuszpenzióján alapuló adalékanyagot. A GOST 5962-88 szerint adják ki.

Speciális csoportot képviselnek az alumínium és ötvözeteinek feldolgozásához használt anyagok. Az alumíniumra jellemző, hogy intenzíven tapad a szerszám érintkező felületeihez, ezért nem annyira a hőmérséklet csökkenését, mint inkább a termék végső felületének nagy tisztaságát kell biztosítani.

Például alumíniumlemezek hengerelésekor a következőket használják:

• 5-10% kenőanyag 59c (GOST 5702-85) alapú termékek;
• Szintetikus zsírsav alapú emulziók trietanol-aminok hozzáadásával (GOST 8622-85);
• Nagy molekulatömegű szintetikus alkoholokat tartalmazó anyagok: például etilénglikol GOST 10136-97 vagy glicerin GOST 6823-97.

Számos alumíniummal való működésre tervezett hűtőfolyadék-rendszert Oroszország és más FÁK-országok specifikációi szerint gyártanak. Az alumínium megmunkálására szolgáló ilyen kompozíciók viszkozitását általában minimumnak tekintik.

Vágófolyadékok előkészítése, tárolása és ártalmatlanítása

Oroszországban mind a hűtőfolyadék-koncentrátumot, mind az elkészítéséhez szükséges alkatrészeket egy adott vállalkozás körülményeihez állítják elő. Mielőtt fémmegmunkáláshoz használnák őket, a következő eljárásokon mennek keresztül:

1. A komponensek megfelelő hőmérsékleten történő összekeverése (60-110 °C-on, amelyet a márka és az összetétel határoz meg).
2. Mintavétel a megfelelőségi elemzéshez (A GOST 2517-80 Oroszországra vonatkozik).
3. Tárolás speciális tartályokban, amelyek lehetővé teszik az időszakos keverést, melegítést stb.
4. Tankolás készülékekben, folyamatos ellátást biztosító készülékekben.

A hűtőfolyadék előkészítése során adalékok adhatók hozzá. Ehhez az orosz vállalkozások telephelyein gyakran biztosítanak finom emulgeáló vibrátorokat.

Idővel a kérdéses kompozíciók szennyeződnek, ezért különféle rendszereket biztosítanak, amelyek megtisztítják a hűtőfolyadékot a forgácsmaradványoktól, a megtapadt fémtől stb. A hulladéktermékeket, amelyek hatékony tisztítása már nem lehetséges, ártalmatlanításra kerül.

Videó, hogyan hegeszthet vágófolyadékot saját kezével

A legtöbb szerszámgép-kezelő nehezen képzeli el a megmunkálási folyamatot vágófolyadék (hűtőfolyadék) használata nélkül. Bizonyos esetekben azonban szükség van száraz feldolgozásra, aminek oka lehet a megfelelő eszköz-előkészítés hiánya, vagy a munka egyéb feltételei. Különböző forrásokból származó elemzési adatok azt mutatják, hogy a munkadarab hűtésének költsége 2-3-szor magasabb, mint a vágószerszámok költsége. Emellett a világ közössége egyre jobban aggódik az egészség és a környezet védelme miatt a termelési munka során. A használt vágófolyadék ártalmatlanítása komoly gondot jelent a legtöbb vállalkozás számára, és gőzeinek belélegzése jelentős károkat okozhat az emberi egészségben. A hűtőfolyadék ártalmatlanításának magas költségei miatt az európai gyártóüzemek az amerikai üzemekkel ellentétben egyre gyakrabban alkalmaznak száraz vagy félszáraz (minimális hűtőfolyadékkal) megmunkálási technológiát. Az olyan országoknak azonban, mint Németország, továbbra is számolniuk kell a jelenlegi gazdasági és termelési feltételekkel, és hűtőfolyadékot kell használniuk. Azonban már új szabályozást javasoltak, amely korlátozza a hűtőfolyadék használatát a megmunkálásban.

Beszéljünk többet a száraz megmunkálásról. Megmunkálhatók az anyagok hűtőfolyadék nélkül? A legtöbb esetben lehetséges, de ez a kérdés részletesebb megfontolást igényel.

Először is, a vágófolyadék számos feladatot végez:

• Hűtés. Ezért a folyadékot hűtőfolyadéknak nevezik.
• Zsír. Az olyan szívós anyagok, mint az alumínium, felhalmozódnak a vágóélen, ezért csökkenteni kell a súrlódást és ennek következtében a felmelegedésüket.
• Forgácstisztítás. Sok esetben ez a feladat a legfontosabb. Ha forgácsok érik a megmunkálás alatt álló felületet, az károsítja a felületet, és a szerszám sokkal gyorsabb eltompulását okozza. A legrosszabb esetben egy résbe vagy lyukba behelyezett vágó vagy vágó forgács eltömődhet, ami túlmelegedhet, vagy akár megsérülhet.

Száraz megmunkálásnál a forgácsolófolyadék fenti funkcióinak mindegyikét figyelembe kell venni.

Kenés és felhalmozódás a vágóélen

Beszéljünk a kenőanyagról. Erre a témára figyeltem a legkevesebbet, de ez nem jelenti azt, hogy a feldolgozásnál ne lenne fontos a kenés. Először is, a kenés hozzájárul a vágószerszám hatékonyabb működéséhez, kevesebb hővel. Amikor a maró elülső éle átcsúszik a munkadarabon, a súrlódás miatt felmelegszik. Ezenkívül a forgács a vágóhoz is dörzsölődik, további hőt termelve. A kenés csökkenti a súrlódást és ezáltal a hőt. Így a kenés egyik funkciója a hűtési hatékonyság javítása a hőtermelés csökkentésével. A kenőanyag fő funkciója, hogy megakadályozza a lerakódást a vágóélen. Bárki, aki látta, hogyan tapad az alumínium a vágógéphez, azonnal megérti ennek a kérdésnek a fontosságát. A felgyülemlett élek nagyon gyorsan károsíthatják a szerszámot, és így késleltethetik a munkát.

Szerencsére a lerakódások jelenléte vagy hiánya elsősorban a feldolgozott anyag típusától függ. A felhalmozódás leggyakrabban alacsony szén- vagy egyéb ötvözőelem-tartalmú alumínium és acél megmunkálásakor következik be. Ebben az esetben nagyon éles, nagy dőlésszögű marókat kell használni (a pozitív szög a barátod!). Ezenkívül kis mennyiségű hűtőfolyadék permetezése segít megbirkózni ezzel a problémával, és ennek a módszernek a hatékonysága nem rosszabb, mint a hagyományos módszer. A legfontosabb, hogy ne felejtse el megtenni ezeket az intézkedéseket, mielőtt a forgácsok és a megmunkálandó felület közötti tapadás kialakulna.

Forgácstisztítás

A következő probléma a száraz megmunkálásnál a forgácseltávolítás. Erre a célra sűrített levegő használható. Előfordulhat azonban, hogy ez a tisztítási módszer bizonyos műveleteknél, például fúrásnál, nem teljesen hatékony. A mélyfúrás és a fúrás a két legproblémásabb száraz megmunkálási művelet a forgácseltávolítás szempontjából. A probléma megoldásához használhatja a szerszámba szállított technológiai levegőt, de jobb megoldás egy kis mennyiségű hűtőfolyadék permetezése. A folyékony hűtőfolyadék jobb erre a feladatra, mert nagyobb a sűrűsége, jobban átadja a forgácsot és hűti a megmunkált felületet. De a permetezés helyes alkalmazása lehetővé teszi a szerszám élettartamának meghosszabbítását a fent leírt hagyományos módszerhez képest. Megjegyzendő, hogy a természetes forgácseltávolítás a gravitáció jelenléte miatt hatékonyabb a vízszintes maró- és esztergagépeken, mint a függőlegeseken, különösen száraz vagy félszáraz megmunkálásnál.

Hűtés

Beszéljünk a hűtésről. A hőmérséklet a vágószerszám élettartamát befolyásoló legfontosabb tényező. Az enyhe hő hatására az anyag meglágyul, ami pozitívan hat a feldolgozásra. Ugyanakkor az erős melegítés lágyítja a vágószerszámot, és idő előtti kopáshoz vezet. A megengedett hőmérséklet a vágószerszám anyagától és bevonatától függ. A keményfém különösen jóval magasabb hőmérsékletnek ellenáll, mint a gyorsacél. Egyes bevonatok, mint például a TiAlN (titán-alumínium-nitrid), magas üzemi hőmérsékletet igényelnek, ezért ezeket a szerszámokat szárazon használják. Számos példa van arra, amikor a hűtőfolyadék eltávolítása a technológia fenntartása mellett hosszabb szerszámélettartamot eredményez. A keményfém szerszámok érzékenyek a mikrorepedések kialakulására az egyenetlen fűtés és hűtés során bekövetkező hirtelen hőmérséklet-változások esetén. A Sandvik azt javasolja oktatási kurzusában, hogy legalább nagy mennyiségben ne használjon hűtőfolyadékot a mikrorepedések kialakulásának megelőzése érdekében. Azt is meg kell jegyezni, hogy a nagy hő hátrányosan befolyásolja a feldolgozás pontosságát, mivel a melegítés hatására a munkadarab mérete megváltozik.

Hogyan lehet a munkadarabokat hűtőfolyadék nélkül hűteni? Először nézzük meg a leggyakoribb hűtési módokat. Kétféle hűtőfolyadék létezik: vízbázisú és olajalapú hűtőfolyadék. A vízbázisú hűtőfolyadékok a leghatékonyabbak a hűtésre. Mennyi? Az összehasonlító adatokat a következő táblázat tartalmazza:

hűtőfolyadék	Fajlagos hő	Acél (edzett) Hőmérséklet csökkenés, %	B acél (hevített) Hőmérséklet csökkenés, %
Levegő	0.25
Olaj adalékanyagokkal (alacsony viszkozitású)	0.489	3.9	4.7
Olaj adalékanyagokkal (nagy viszkozitású)	0.556	6	6
Vizes hidratáló oldat	0.872	14.8	8.4
4%-os víz-szóda oldat	0.923	-	13
Víz	1.00	19	15

Először is, a táblázatban bemutatott adatok azt mutatják, hogy a különböző típusú hűtőfolyadékok hatékonysága közvetlenül függ a fajlagos hőkapacitásuktól. Másodszor, meg kell jegyezni, hogy a levegő a legrosszabb hűtőközeg - jellemzői 4-szer rosszabbak, mint a vízé. Érdekes az a tény is, hogy az olajhűtő folyadékok hűtési tulajdonságait tekintve majdnem 2-szer gyengébbek a víznél. Ezt a tényt, valamint a biztonsági kérdéseket figyelembe véve nem meglepő, hogy sok vállalkozás vízbázisú hűtőfolyadékot használ - ezek a legjobb hűtőfolyadékok. A vízbázisú hűtőközegek azonban csak egy bizonyos vágási sebességig működnek hatékonyan, és minél nagyobb a fordulatszám, annál rosszabbul hűtik az anyagot és a szerszámot. Ennek a jelenségnek az egyik oka, hogy nagy vágási sebességnél a hűtőfolyadéknak nincs ideje behatolni az anyag összes mélyedésébe és repedésébe. Ennek eredményeként a hűtés egyre kevésbé minőségi, ami egy bizonyos értéket meghaladó forgácsolási sebességnél a keményfém szerszám hűtési hatékonyságának csökkenését eredményezi.

Hőálló bevonatok, például TiAlN, amelyek nem igényelnek hűtést, használhatók, de ezek nélkül is meg lehet csinálni. Például használhat sűrített levegőt a hűtéshez, de ne feledje, hogy nagy mennyiségre lesz szükség a vízhűtéshez hasonló hatékonyság eléréséhez. Olyan esetekben, amikor hűtésre van szükség, sokkal hatékonyabb a porlasztott folyadékot tartalmazó párásított levegő alkalmazása. A permetezés kenést is biztosít, ami hasznos lehet olyan anyagoknál, mint például az alumínium. Ráadásul nagy vágási sebességnél a párásított levegő jobban behatol az anyag minden üregébe, mint a vízhűtéses víz.

A hűtés másik módja a hűtött levegő használata. A levegő hűtésének számos módja van, és természetesen lehűl, amikor kilép a fúvókán, de hatékonyabb megoldás az örvénycsőnek nevezett eszköz használata. A különböző típusú hűtőfolyadékokra vonatkozó fenti adatok, valamint a levegő- és örvénycsövek hűtési használatával kapcsolatos kutatásokkal kapcsolatos részletes információk Brian Boswell „A léghűtés használata és hatékonysága a száraz feldolgozásban” című tudományos cikkében találhatók. anyagok."

Ez a munka nagyon hasznos lehet, ha meg akarod érteni a részleteket. Boswell fontolgatja, hogy egyes eszterga tokmányokat légcsatornákkal szereljen fel, de arra a következtetésre jutott, hogy a leghatékonyabb megoldás az örvénycsövek használata. Ha csak levegőt kíván használni, azt a megfelelő helyre kell irányítani a hatékony hűtés érdekében. Boswell úgy találta, hogy az örvénycső beállítása sokkal könnyebb volt, mivel a fúvóka távolabb lehet a feldolgozott anyagtól. Ugyanakkor ez a készülék olyan hatékonyan képes hűteni az anyagot, mint egy hagyományos vízhűtő rendszer.

Anyagok száraz megmunkálásának paraméterei

Tegyük fel, hogy nincs olyan tartozéka, mint az örvénycső, hanem száraz vagy párásított sűrített levegőt használ a kenéshez és a forgácseltávolításhoz. Hogyan befolyásolja ez a megmunkálási feltételeket (előtolás és vágási sebesség) a hagyományos nedves megmunkáláshoz képest?

1. Tekintsünk külön egy olyan paramétert, mint az előtolás foganként. A beállítható érték a hűtés típusától függően a vágási sebesség. Ebben az esetben az adott előtolás fogankénti előtolása kissé csökken.
2. Ha egy bizonyos vágási sebesség küszöböt túllép, a hűtés típusától függő beállítás nem működik. A legtöbb esetben a hűtőrendszer teljesen leáll. Nevezzük ezt a küszöbértéket kritikus vágási sebességnek. Ez a sebesség valamivel lassabb lesz, de a TiAlN bevonatú szerszámok ajánlott sebességeként mindenképpen elfogadható. A TiN (titán-nitrid) bevonatú szerszámok hűtéssel továbbra is hatékonyabban működnek ezeken a sebességeken, így a kritikus vágási sebesség valahol a TiN és TiAlN bevonatú szerszámokhoz ajánlott sebességek között van. Nyilvánvaló, hogy a kritikus sebesség a feldolgozott anyag típusától függ, ezért nincs minden esetben általános érték.
3. A kritikus alatti vágási sebességeknél speciális korrekciós tényezőt alkalmazunk. A kritikus sebességhez hasonlóan az együttható a feldolgozott anyagtól függ, és 60% és 85% közötti értékeket vesz fel. Más szóval, egyes anyagoknál az ajánlott fordulatszám 60%-át alkalmazzák (a szerszámgyártók ajánlásai a nedves megmunkálási módszeren alapulnak), míg más anyagoknál ez a tényező akár 85%-ot is elérhet. Az együttható függ az anyag hővezető képességétől (a hőálló ötvözetek meglehetősen nehezen feldolgozhatók, mivel rosszul vezetik a hőt, és a vágás során nagy mennyiségű felhalmozódás képződik), a hűtőfolyadék kenési tulajdonságaitól stb.

Mi a helyzet a felületkezelés minőségével?

Ez az utolsó kérdés a száraz megmunkálással kapcsolatban. A száraz felület minősége gyakran gyengébb, mint a nedves megmunkálásnál. A minőséget számos tényező befolyásolja, de a legtöbb esetben mindez a vágási sebesség csökkenésének köszönhető. A feldolgozás minőségének megőrzése érdekében fontos, hogy a fordulatszám csökkenését nagyobb rádiuszú szerszámmal (például maróval) kompenzáljuk. Másodlagos tényező a kenés, amely csökkenti a kopást és biztosítja a sima vágást. Ebben az esetben a párásított levegő segít.

Eredmények

Tehát mik a következtetések?

Nyilvánvaló, hogy a forgácsolófolyadék felhasználásával végzett megmunkálás paramétereiben jobb, mint a száraz vagy félszáraz megmunkálás, ha nem számolunk a hűtőfolyadék költségével, és rendelkezésre állnak a megfelelő berendezések. A hatások azonban nem olyan kifejezettek, mint amilyennek látszik. Nedvesített levegő használható viszkózus anyagok megmunkálásakor, az örvénycsövek és egyéb léghűtő berendezések pedig nem kevésbé hatékonyak, mint a hagyományos nedves módszer. Ebben az esetben legalább egy sűrített levegőárammal kell megtisztítania a munkadarabot a forgácsoktól. Meg kell érteni, hogy a száraz megmunkálás a forgácsolási sebesség 20-25%-os változásához vezet. A fogankénti takarmány a vízhűtés végrehajtásától függ. A hűtőfolyadék-fúvóka megfelelő orientációja akár 5%-kal növelheti a fogankénti előtolást, és a nagynyomású hűtőközeg orsón keresztül történő szállítása még nagyobb termelékenységnövekedést tesz lehetővé.

Egyes esetekben a hűtőfolyadék használatának megtagadása komoly kihívást jelent:

• A hőálló ötvözeteket és a titánt nedves vágással kell megmunkálni, kivéve, ha olyan szerszámokat használ, ahol száraz megmunkálás javasolt. A fenti anyagok hővezető képessége nem elegendő ahhoz, hogy kizárólag léghűtésre használják őket.
• A vágóélen felhalmozódó anyagok (egyes rozsdamentes ötvözetek és alumínium) kenéshez hűtőfolyadékot vagy legalább párásított levegőt igényelnek.
• Hűtőfolyadék nélkül nagyon nehéz eltávolítani a forgácsot a mély lyukakból. Ez a probléma megoldható nyomás alatti párásított levegővel.

Emlékezik!

• Ha nem az Ön orsója a leggyorsabb a világon, akkor valószínűleg csökkentenie kell a vágási sebességet az elégtelen fordulatszám miatt. Ez különösen igaz alumínium (vagy más puha anyagok, például sárgaréz) megmunkálásakor, valamint kisméretű keményfém marók használatakor. Ebben az esetben azonban a hagyományos folyadékhűtés elutasítása nem kritikus.
• Gyakran lehetséges az előtolás növelése a forgácsvastagság csökkentésével.