Płyn chłodząco-chłodzący (chłodziwo): klasyfikacja, zastosowanie

Proces obróbki metali jest z natury związanysilne tarcie występujące pomiędzy przedmiotem obrabianym a narzędziem. Jest to szczególnie ważne w przypadku operacji toczenia i frezowania, gdy frez jest bardzo gorący, z wyciskaniem na zimno, szybkim wielopozycyjnym lądowaniem. Intensywne tarcie przyczynia się do przedwczesnego zużycia narzędzia, plastycznego odkształcenia obrabianego przedmiotu, zmian właściwości metalu w wyniku przegrzania. Aby zmniejszyć siłę tarcia i obniżyć temperaturę, potrzebny jest specjalny płyn chłodząco-smarujący (chłodziwo).

Klasyfikacja parametrów cieczy obróbkowych

Ogólna klasyfikacja cieczy smarująco-chłodzących odbywa się według kilku podstawowych parametrów:

Pochodzenie składników. Chłodziarki olejowe są produkowane w oparciu o oleje ropy naftowej, tłuszcze zwierzęce lub roślinne.
Przy okazji układu. Emulsol - gotowy produkt o długim okresie przydatności do spożycia lub technicznym chłodziwem, przygotowany bezpośrednio przed użyciem z koncentratu zgodnie z GOST.
Według aplikacji branżowych. Różne rodzaje chłodziwa są produkowane dla różnych warunków pracy. Syntetyczny płyn chłodząco-chłodzący do operacji odkształcania plastycznego, chłodziwa do toczenia lub frezowania.
Zgodnie z właściwościami fizycznymi i mechanicznymi - lepkość, liczba kwasowa, temperatura zapłonu. Ta ostatnia cecha określa zastosowanie chłodziwa olejowego do tłoczenia na gorąco.

Klasyfikacja płynu chłodzącego według składu

Ze względu na skład wyróżnia się następujące rodzaje chłodziwa:

Oleje - związki z komponentów, które nie sąmiesza się z wodą. Podstawą chłodziw olejowych są oleje parafinowe, mineralne lub olejowe (60-95%). Aby zwiększyć skuteczność przeciw zużyciu, tarciu, korozji, kompozycja zawiera różne dodatki i inhibitory. Oleiste chłodziwo ma doskonałe właściwości smarujące. Używany do metali miękkich w prostych warunkach roboczych.
Mineralny - podstawa wykonana jest z olejuprzez katalityczne uwodornienie. Aby zwiększyć wydajność, kompozycja zawiera dodatki z tłuszczów, chloru, siarki i związków fosforu. Związki te są wykorzystywane do takich rodzajów obróbki metali jak: cięcie stali, aluminium, mosiądzu, gwintowanie, frezowanie stali stopowych.
Mieszalny z wodą - wodny roztwór na mineralepodstawa. Związki te mają doskonałe właściwości chłodzące i niską toksyczność, ale mają niską charakterystykę smarowności. Zakres zastosowania - łatwy i średni tryb toczenia miedzi, brązu, frezowania i wiercenia wszelkiego rodzaju metali nieżelaznych, szlifowania i tłoczenia stali.
Syntetyczny i półsyntetyczny - mieszanina wody,środki powierzchniowo czynne, rozpuszczalne w wodzie polimery, dodatki przeciwpieniące i przeciwbakteryjne, inhibitory korozji. Dodatki przeciwzużyciowe są również wprowadzane do syntetycznych kompozycji w celu zwiększenia właściwości smarujących.
Emulsje są kompozycjami o zwiększonym stężeniu zdyspergowanych cząstek. Zmniejsza zużycie narzędzi i sprzętu w prawie wszystkich operacjach obróbki metali.

Struktura i mechanizm działania chłodziwa

Wszechobecne stosowanie chłodziwa w procesachobróbka metalu wynika z efektywnego oddzielenia powierzchni ciernych przedmiotu obrabianego i narzędzia oraz zmniejszenia ich temperatury. Najskuteczniejszy płyn obróbkowy może zawierać następujące elementy:

Podstawa syntetycznych olejów lub tłuszczów zwierzęcych.
Dodatki zwiększające antyfrykcję i ekstremalne ciśnienie.
Składniki zapobiegające rozwarstwieniu preparatu podczas przechowywania.
Dodatki zapobiegające korozji i pękaniu.
Składniki zmniejszające pienienie i poprawiające zwilżalność powierzchni w obróbce metali.

Zastosowanie chłodziwa

Do cieczy wykorzystywane są ciecze chłodząco-smarującesmarowanie i chłodzenie obszaru roboczego do obróbki metali. Właściwości chłodziwa mogą zmniejszyć tarcie w strefie obróbki, a tym samym zmniejszenie zużycia narzędzia, zwiększając jakość produktu przez zwiększenie intensywności procesu i, w konsekwencji, na ogólną wydajność.

Ze względu na swoje właściwości smarujące, płyn chłodzący jest dobryzmniejszyć siłę tarcia między powierzchnią przedmiotu obrabianego a krawędzią narzędzia skrawającego, tarcie wewnętrzne w ścinanej warstwie metalu. Niektóre techniczne smary mają właściwości chemiczne, które pomagają zmniejszyć nie tylko siłę tarcia, ale także siłę skrawania. Większość chłodziw jest substancjami powierzchniowo czynnymi o wysokich właściwościach adsorpcyjnych. Są w stanie uformować stabilną powłokę na powierzchni metalu, co znacznie zmniejsza tarcie. Niektóre specjalne dodatki powierzchniowo czynne mają efekt "klinowy" na metalu. Wydłużonych cząsteczek, takich dodatków należą do mikropęknięć na powierzchni metalowej, na przykład klin, co osłabia wiązanie pomiędzy cząstkami materiału. Dzięki temu chłodziwo pomaga narzędziu roboczemu przeciąć warstwę z metalu nieszlachetnego.

Najczęściej stosowane kompozycje chłodziwa do obrabiarek

Do obróbki metalu na tokarkach i frezarkach wytwarza się następujące rodzaje cieczy:

Emulsole na bazie olejów mineralnych i naftowych.
Emulgatory z syntetycznymi kwasami tłuszczowymi.
Toczenie i frezowanie dostarczanie pracszybkie przetwarzanie stali nierdzewnych i stopowych, produkowane są zgodnie z GOST 38.01445-88. Do tych celów dostarczane są związki syntetyczne na bazie oleju talowego, alkoholi wysokowodorotlenowych, trietanoloaminy.
Sulfofrezole są mieszaninami wysoko oczyszczonego oleju i związków zawierających siarkę. Nie zawierają wody, zasad, kwasów. Takie chłodziwa do obrabiarek skutecznie zmniejszają tarcie, nie powodują korozji.

Zastosowanie chłodziwa do formowania metalu pod ciśnieniem

Tej metodzie obróbki metali towarzyszyznaczne siły szczególne i względny poślizg pomiędzy przedmiotem obrabianym a narzędziem. Chłodziwo stosowane w takich procesach musi mieć znacznie wyższą lepkość. Charakterystyczne cechy kompozycji do obróbki metalu pod ciśnieniem to:

Wystarczająca lepkość.
Odporność na pękanie i rozwarstwienie w warunkach wysokiej temperatury.
Stosuje się mokre preparaty grafitowe z włączeniem cienkowarstwowego grafitu na bazie zawiesiny olejowej.

Cechy zastosowania płynów obróbkowych

Aby bardziej efektywnie wykorzystać chłodziwo, należy wziąć pod uwagę kilka prostych zasad.

Minimalne natężenie przepływu, niezależnie od tego, czy roztwór wodny jest, czy emulsja - 10-15 l / min.
Bardzo ważne jest, aby doprowadzanie chłodziwa odbywało się do miejsca powstawania maksymalnej ilości ciepła. Podczas skręcania - jest to obszar, w którym żetony są oddzielone od przedmiotu obrabianego.
Dopływ chłodziwa należy wykonać natychmiast. Gdy chłodziwo zostanie dostarczone po pewnym czasie, ostrzarka ostygnie ostro, powodując powstawanie w nim pęknięć.
Płyn chłodząco-chłodzący nie jest używany, gdytoczenie kruchych metali (brąz, żeliwo itp.). Podczas obracania tych materiałów powstają małe wióry, które, mieszając się z chłodziwem, mogą zatkać elementy robocze maszyny (wózek, zacisk, ramka prowadząca), co prowadzi do przedwczesnego zużycia i pęknięcia tych zespołów.

Produkcja i przechowywanie cieczy smarujących i chłodzących

Oprócz gotowych preparatów o długim składowaniu,Koncentraty i składniki są produkowane do przygotowywania płynów dostosowanych do warunków konkretnego przedsiębiorstwa. Chłodziwo, chłodziwo, którego cena zależy głównie od składu, który odpowiada określonemu rodzajowi pracy, na współczesnym rynku sprzedaje się za 70-160 rubli / litr za gotowe kompozycje krajowych producentów i 105-290 rubli / litr zagranicznej produkcji. Średni koszt koncentratu wynosi 240 r / litr. Przed aplikacją cieczy wykonywane są następujące procedury:

Mieszanie składników przeprowadza się w temperaturach ustalonych dla struktury i znaku (60-110 0С).
Analiza składu pod kątem zgodności z GOST.
Wytworzone kompozycje przechowuje się w specjalistycznych pojemnikach, umożliwiając okresowe ogrzewanie i mieszanie.
Przy przygotowywaniu chłodziwa możliwe jest wprowadzanie dodatków, które przeprowadza się przy kontroli drgań drobnego emulgowania.
Napełnianie podajników ciągłych.
Podczas stosowania preparaty są zanieczyszczone. Przewidziane są systemy do czyszczenia chłodziwa z metalu resztkowego. Odpady, których nie można skutecznie oczyścić, muszą zostać usunięte.