تطبيق قطع السوائل

سائل القطع (سائل التبريد) هو نوع من السوائل الصناعية المستخدمة في عمليات القطع والطحن المعدنية لتبريد وتليين أدوات القطع وقطع العمل. يتكون سائل القطع من مجموعة متنوعة من الإضافات الوظيفية الفائقة ، والتي يتم دمجها علمياً. كما أن لديها أداء تبريد جيد ، أداء تزييت ، أداء مقاوم للصدأ ، إزالة الزيت ، وظيفة التنظيف ، وظيفة مضادة للتآكل ، وخصائص تخفيف سهلة. إنه يتغلب على أوجه القصور في المستحلب التقليدي القائم على الصابون ، مثل الرائحة السهلة في الصيف والتخفيف الصعب في الشتاء وتأثير مقاومة الصدأ ، وليس له أي تأثير سلبي على طلاء المخرطة. إنها مناسبة لقطع وطحن المعادن الحديدية وهي المنتج الرئيسي للطحن في الوقت الحالي. يتفوق سائل القطع على الزيت المصاب في جميع المؤشرات. لديها تشحيم جيد ، تبريد ، تنظيف ، خصائص مقاومة للصدأ ، ولها خصائص غير سامة ، عديمة الرائحة ، غير قابلة للتآكل لجسم الإنسان ، غير قابلة للتآكل للمعدات ، غير ملوثة للبيئة ، وهلم جرا.

التطور التاريخي

قطع السوائل يمكن تتبع تاريخ الاستخدام البشري لسوائل القطع إلى العصور القديمة. عندما يقوم الناس بشحذ الحجر والنحاس والحديد ، فإنهم يعرفون أن الري يمكن أن يحسن الكفاءة والجودة. تم استخدام زيت الزيتون في تحويل مسبوكات مضخة المكبس في روما القديمة ، واستخدمت الزبدة والماء لتلميع الدروع المعدنية في القرن السادس عشر. منذ أن طور John Wilkinson آلة مملة لمعالجة أسطوانة محرك البخار Watt في عام 1775 ، ظهر استخدام الماء والزيت في قطع المعادن. بعد فترة طويلة من التطوير في عام 1860 ، ظهرت أدوات الآلات المختلفة مثل الخراطة ، الطحن ، المسوي ، الطحن ، معالجة التروس ، ومعالجة الخيوط واحدة تلو الأخرى ، والتي كانت أيضًا بمثابة بداية لتطبيق واسع النطاق لسائل القطع.

في الثمانينات ، بدأ العلماء الأمريكيون في تقييم سوائل القطع. اكتشف FW Taylor وشرح هذه الظاهرة وآلية أنه يمكن زيادة سرعة القطع بنسبة 30 ٪ ~ 40 ٪ عن طريق استخدام مضخة لتوفير محلول مائي كربونات الصوديوم. في ضوء حقيقة أن مادة الأداة المستخدمة في ذلك الوقت كانت عبارة عن فولاذ لأداة الكربون وكانت الوظيفة الرئيسية لقطع سائل التبريد ، تم طرح مصطلح "سائل التبريد". منذ ذلك الحين ، تسمى سوائل القطع مواد تشحيم التبريد.

مع التحسين المستمر لفهم الناس لسائل القطع وإثراء الخبرة العملية ، فقد وجد أنه يمكن الحصول على سطح جيد التصنيع عن طريق حقن عامل الزيت في منطقة القطع. في البداية ، استخدم الناس الزيوت النباتية والحيوانية كمائع قطع ، ولكن من السهل تدهور الزيوت الحيوانية والنباتية ولديها فترة قصيرة من الاستخدام. في بداية القرن العشرين ، بدأ الناس في استخراج زيوت التشحيم من النفط الخام واخترعوا إضافات تشحيم مختلفة بأداء ممتاز. بعد الحرب العالمية الأولى ، بدأ البحث واستخدام الزيوت المعدنية والزيوت النباتية والزيوت النباتية. في عام 1924 ، تم تسجيل براءة اختراع زيت القطع المحتوي على الكبريت والكلور وتطبيقه على عمليات القطع الثقيل والتطريز والترابط والعتاد.

وقد شجع تطوير مواد الأدوات على تطوير سائل القطع. في عام 1898 ، تم ابتكار فولاذ عالي السرعة ، وسرعة القطع أعلى مرتين إلى أربع مرات من ذي قبل. تم تطوير كربيد الأسمنت لأول مرة في ألمانيا في عام 1927. سرعة القطع من كربيد الاسمنت هي 2-5 مرات أعلى من سرعة الصلب عالية. مع التحسين المستمر لدرجة حرارة القطع ، لا يمكن لأداء التبريد لسائل القطع المعتمد على الزيت تلبية متطلبات القطع تمامًا. في هذا الوقت ، بدأ الناس في إيلاء المزيد من الاهتمام لمزايا قطع السائل المستندة إلى الماء. تم إنتاج مستحلب الزيت في الماء في عام 1915 وأصبح سائل القطع المفضل للقطع الثقيل في عام 1920. في عام 1945 ، تم تطوير أول سائل قطع صناعي خالٍ من الزيوت في الولايات المتحدة. احتلت شركة Cimcool Cincinnati Milling Machine Company (التي أعيدت تسميتها لاحقًا باسم Cincinnati-Mulchrone) زمام المبادرة في تطوير سائل قطع معدني صناعي بالكامل في جميع أنحاء العالم وتميزت المنتج بلون وردي فريد. CIMCOOL هو ثوري. في عام 1945 ، كانت مستحلبات الزيت النقي والمستحلبات الشبيهة باللبن متوفرة فقط. نظرًا لأن CIMCOOL هو منتج قائم على الماء ، فإن أداء التبريد هو ضعف أداء التبريد. على عكس النفط ، CIMCOOL لا يوجد لديه دخان ، لا يوجد خطر الحريق ، وأجزاء نظيفة بعد المعالجة. على غرار المرحلة السائلة المستحلب ، يحافظ CIMCOOL على أداء تبريد ممتاز. مع زيوت التشحيم الاصطناعية الفريدة ، تم تطوير تزييتها ، مما يتيح سرعة قص أعلى وتحسين عمر الأداة. يُظهر CIMCOOL مقاومة عالية للهجوم البكتيري ، وشفافيته مقبولة لدى الصناعة. CIMCOOL هي خطوة مهمة إلى الأمام في مجال تكنولوجيا السوائل لتشغيل المعادن. تحولت شركات أخرى إلى سائل تشغيل المعادن الكيميائية لتعزيز تطوير تكنولوجيا قطع السوائل. مع مواصلة تطوير تكنولوجيا التصنيع المتقدمة وتعزيز وعي الناس بحماية البيئة ، تم طرح متطلبات جديدة لقطع تكنولوجيا السوائل ، والتي سوف تعزز تطوير تكنولوجيا قطع السوائل إلى مجال أعلى.

التصنيف الرئيسي

يمكن تقسيم سوائل القطع المستندة إلى الماء إلى مستحلب ، وسوائل القطع شبه الاصطناعية ، وسوائل القطع الاصطناعية الكلية.

يعتمد تصنيف سوائل القطع الاصطناعية القابلة للاستحلاب وشبه الاصطناعية والكلي على أنواع الزيوت الأساسية في المنتجات: سوائل القطع القابلة للاستحلاب هي سوائل قطع قابلة للذوبان في الماء ولا تستخدم سوى الزيت المعدني كزيت أساسي ؛ سوائل القطع شبه الاصطناعية هي سوائل القطع القابلة للذوبان في الماء والتي تحتوي على كل من الزيوت المعدنية وزيت الأساس الكيميائي الكيميائي ؛ وسوائل القطع الاصطناعية بالكامل هي سوائل قطع قابلة للذوبان في الماء ولا تستخدم سوى زيت الأساس الكيميائي الكيميائي (أي ، لا يوجد زيت معدني).

سيحتوي كل نوع من سائل القطع على إضافات مختلفة إلى جانب الزيوت الأساسية: مثبط الصدأ ، فاعل التآكل المعدني غير الحديدي ، مزيل الرغوة وما إلى ذلك.

بعض الشركات المصنعة لديها تصنيف المستحلبات الدقيقة ؛ وهي تعتبر عمومًا فئات بين سوائل القطع المستحلب وشبه الاصطناعية.

مخفف من مستحلب أبيض حليبي في المظهر. يكون مخفف المحلول شبه الصناعي عادةً شفافًا ، وبعض المنتجات بيضاء حليبي جزئي ؛ يكون مخفف المحلول الصناعي الكلي شفافًا تمامًا ، مثل الماء أو بلون خفيف.

الاستخدامات الرئيسية

تزييت قابلة للطي

يمكن أن يؤدي تزييت سوائل القطع المعدنية (المشار إليها باسم سوائل القطع) في عملية القطع إلى تقليل الاحتكاك بين وجه الخليع والرقائق ، ووجه الجناح والسطح الميكانيكي ، ويشكل جزءًا من فيلم التشحيم ، مما يقلل من استهلاك القطع القوة والاحتكاك والطاقة ، مما يقلل من درجة حرارة السطح وارتداء الأداة لجزء الاحتكاك بين الأداة وشغل الشغل ، وتحسين أداء القطع لمواد الشغل. في عملية الطحن ، بعد إضافة سائل الطحن ، يتسلل سائل الطحن إلى قطعة الشغل الحبيبية لعجلة الطحن وحطام الحصى لتشكيل فيلم تشحيم ، مما يقلل الاحتكاك بين الواجهات ، ويمنع حافة القطع الكاشطة من التآكل والالتصاق بالرقائق ، وبالتالي يقلل من قوة الطحن والحرارة الاحتكاك ، ويحسن متانة عجلة الطحن وجودة سطح الشغل.

تبريد قابلة للطي

إن تأثير التبريد لسائل القطع يكون من خلال الحمل الحراري والتبخير بين أداة القطع (أو عجلة الطحن) ، والرقائق وقطعة الشغل التي يتم تسخينها عن طريق القطع ، مما يؤدي إلى قطع الحرارة عن الأداة وشغلها ، وبالتالي تقليل درجة حرارة القطع بشكل فعال ، والحد من التشوه الحراري لقطعة الشغل و أداة ، والحفاظ على صلابة الأداة ، وتحسين دقة الآلات ومتانة الأداة. يرتبط أداء التبريد لسائل القطع بموصله الحراري ، الحرارة المحددة ، حرارة التبخير واللزوجة (أو السيولة). الموصلية الحرارية والحرارة النوعية للمياه أعلى من الزيت ، وبالتالي فإن أداء تبريد الماء أفضل من أداء الزيت.

تنظيف قابلة للطي

في عملية القطع المعدنية ، مطلوب سائل القطع ليكون له تأثير تنظيف جيد. قم بإزالة الرقائق المولدة ، والرقائق الكاشطة ، ومسحوق الحديد ، وجزيئات الزيت والرمل ، وتمنع تلوث أدوات الآلات ، وقطع العمل والأدوات ، واحتفظ بأحدث الأدوات أو عجلات الطحن حادة ، دون التأثير على تأثير القطع. بالنسبة للزيوت المقطوعة بالزيت ، كلما انخفضت اللزوجة ، زادت قدرة التنظيف. خاصة بالنسبة لقطع الزيوت التي تحتوي على الكيروسين وزيت الديزل والمكونات الخفيفة الأخرى ، كان أداء النفاذية والتنظيف أفضل. سائل القطع الذي يحتوي على الماء والذي يحتوي على الفاعل بالسطح له تأثير تنظيف أفضل لأنه يمكن أن يشكل طبقة من الامتزاز على السطح ، ويمنع الجزيئات والحمأة من الالتصاق بقطع العمل والأدوات وعجلات الطحن. في الوقت نفسه ، يمكن أن يخترق الواجهة بين الجزيئات والحمأة ، ويفصلها عن الواجهة ، ويأخذها بسائل القطع ، ويحافظ على الواجهة نظيفة.

للطي مانع االصدأ

في عملية القطع المعدنية ، يجب تآكل قطعة العمل عن طريق ملامستها للوسائط المسببة للتآكل مثل الأسمنت الناتج عن التحلل أو أكسدة المكونات البيئية ومكونات سائل القطع البيئية ، وسطح السطح سوف يتم تآكل سطح أجزاء أداة الماكينة التي يتم الاتصال بها بمائع القطع. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يتم تخزين الشغل مؤقتًا بعد المعالجة أو أثناء عملية التدفق بين إجراءات العمل ، فإن مائع القطع مطلوب أيضًا أن يكون لديه قدرة معينة على مقاومة الصدأ لمنع تآكل المعدن الناتج عن الوسائط البيئية وسائل القطع المتبقي ، مثل الحمأة وغيرها من المواد المسببة للتآكل. خاصة في موسم الأمطار والرطوبة في جنوب الصين ، ينبغي إيلاء المزيد من الاهتمام لتدابير الوقاية من الصدأ بين العمليات.

أضعاف الآخرين

بالإضافة إلى الوظائف الأربع المذكورة أعلاه ، يجب أن يتمتع مائع القطع المستخدم بثبات جيد ، ولن تحدث أي تساقط أو طبقات ، وهطول الزيت ، وهطول الأمطار بالصابون وظواهر الشيخوخة أثناء التخزين والاستخدام. لديها مقاومة معينة للبكتيريا والفطريات ، وليس من السهل أن تنمو الفطريات والتحلل البيولوجي ، مما يؤدي إلى رائحة وتدهور. لا ضرر للأجزاء المطلية ، لا ضرر لجسم الإنسان ، ولا رائحة مزعجة. لا دخان ، ضباب أو أقل دخان أثناء الاستخدام. إنه سهل الاسترداد ، تلوث منخفض ، وسهل معالجة مياه الصرف الصحي التي يتم تصريفها. بعد المعالجة ، يمكن أن تلبي المعايير الوطنية لتصريف مياه الصرف الصناعي.

الفرق بين قطع السوائل

يحتوي سائل القطع المعتمد على الزيت على تشحيم جيد وتأثير تبريد ضعيف. أداء التشحيم لسائل القطع المعتمد على الماء وسائل القطع المعتمد على الزيت ضعيف نسبياً ، وتأثير التبريد أفضل. القطع البطيء يتطلب تشحيمًا قويًا لسائل القطع. بشكل عام ، يتم استخدام زيت القطع عندما تقل سرعة القطع عن 30 م / دقيقة.

يكون زيت القطع المحتوي على إضافات شديدة الضغط فعالًا عندما لا تتجاوز سرعة القطع 60 متر / دقيقة لأي مادة. في القطع عالية السرعة ، نظرًا لقيمة السعرات الحرارية المرتفعة وتأثير نقل السوائل على السوائل بشكل سيئ ، ستكون درجة الحرارة في منطقة القطع مرتفعة جدًا ، مما سيؤدي إلى دخان ونيران في زيت القطع ، وبسبب درجة حرارة الشغل عالية جدًا ، سيحدث تشوه حراري ، مما سيؤثر على دقة معالجة الشغل ، لذلك يتم استخدام سائل القطع المعتمد على الماء غالبًا.

يجمع المستحلب بين زيوت التشحيم ومقاومة الصدأ للزيت مع قدرة تبريد ممتازة للمياه ، ويتميز بأداء تزييت وتبريد جيد ، وهو فعال للغاية في القطع المعدنية عالية السرعة والضغط المنخفض التي تولد الكثير من الحرارة. مقارنةً بسائل القطع المعتمد على الزيت ، فإن مزايا المستحلب هي زيادة تبديد الحرارة ، والنظافة ، والاقتصاد الناتج عن تخفيف الماء ، وصحة وسلامة المشغلين ، مما يجعلهم سعداء بالاستخدام. في الواقع ، بالإضافة إلى المواد شديدة الصعوبة ، يمكن استخدام المستحلب في جميع عمليات القطع الخفيفة والمتوسطة تقريبًا ومعالجة الأحمال الثقيلة. يمكن أيضًا استخدام المستحلب في جميع عمليات الطحن باستثناء طحن الخيط وطحن الأخدود وطحن آخر معقد. عيب مستحلب هو أنه من السهل للبكتيريا والعفن أن تتكاثر وجعل المكونات الفعالة للمستحلب تنتج التحلل الكيميائي والرائحة. تدهور ، لذلك عموما يجب أن تضاف إلى مبيدات الفطريات العضوية السامة.

تتمثل مزايا سائل القطع الصناعي الكيميائي في الاقتصاد ، وتبديد الحرارة بسرعة ، والنظافة القوية ، ووضوح الشغل الممتاز. من السهل التحكم في حجم المعالجة. استقرارها وقدرتها على مكافحة الفساد أفضل من السائل المستحلب. سوف يسبب تزييت الفقراء التصاق وارتداء الأجزاء المتحركة من أدوات الآلات. علاوة على ذلك ، ستؤثر البقايا اللاصقة التي تركتها التخليق الكيميائي على حركة أجزاء الماكينة وستسبب صدأًا على الأسطح المتداخلة لهذه الأجزاء.

بشكل عام ، يجب اختيار سائل القطع ذو الأساس المائي في الحالات التالية:

1. مخاطر الحريق المحتملة من السوائل قطع النفط القائمة ؛

2. السرعة العالية وقطع الأعلاف الكبيرة تجعل منطقة القطع تتجاوز درجة الحرارة العالية ، والدخان شديد ، وهناك خطر الحريق.

3. النظر في عملية السابق والأخير ، فمن الضروري استخدام السائل قطع المياه القائمة.

4. نأمل في التخفيف من التلوث والقذرة حول أداة آلة الناجمة عن دفقة النفط ، وحماية ضباب النفط ونشرها ، وذلك للحفاظ على بيئة التشغيل نظيفة.

بالنظر إلى السعر ، يمكن لسوائل القطع ذات الأساس المائي أن تفي بمتطلبات الاستخدام وتقلل بشكل كبير من تكلفة قطع السوائل عندما تكون متطلبات جودة السطح لبعض المواد سهلة المعالجة غير عالية.

عندما تأخذ متانة أدوات القطع نسبة كبيرة من الاقتصاد في القطع (مثل الثمن الباهظ لأدوات القطع ، وصعوبة أدوات الطحن ، والوقت الطويل للتحميل وتفريغ المساعدة) ، والدقة العالية للأدوات الآلية ، بالتأكيد لا السماح بخلط الماء (لتجنب التآكل) ، وسهولة التواطؤ في نظام التشحيم ونظام التبريد لأدوات الماكينة ، وكذلك في المناسبات بدون معدات وظروف معالجة النفايات السائلة. وينبغي النظر في السائل قطع النفط القائم.

نطاق التطبيق

أداة قابلة للطي الصلب

درجة الحرارة المقاومة للحرارة حوالي 200 - 300 درجة مئوية. يمكن استخدامه فقط لقطع المواد العامة وسوف تفقد صلابة في درجة حرارة عالية. نظرًا لضعف مقاومة الحرارة لهذا النوع من الأدوات ، يجب أن يكون تأثير تبريد سائل التبريد أفضل ، ومن المناسب عمومًا استخدام مستحلب.

طي عالية السرعة الصلب

هذه المادة عبارة عن فولاذ سبائك عالي الجودة يعتمد على الكروم والنيكل والتنغستن والموليبدينوم والفاناديوم (يحتوي بعضها أيضًا على الألومنيوم). من الواضح أن مقاومتها للحرارة أعلى من تلك الموجودة في فولاذ الأدوات ، ويمكن أن تصل درجة الحرارة القصوى المسموح بها إلى 600 درجة مئوية. مقارنة بالمعادن والسيراميك المقاوم للحرارة العالية الأخرى ، فإن الفولاذ عالي السرعة لديه سلسلة من المزايا ، خاصة متانته العالية ، ومناسبة ل قطع الشغل الهندسية المعقدة والقطع المستمر ، والفولاذ عالي السرعة لديه قابلية تشغيل جيدة ويسهل قبوله بالسعر. يوصى بسائل القطع أو المستحلب القائم على الزيت لقطع السرعة المنخفضة والمتوسطة باستخدام أدوات فولاذية عالية السرعة. في القطع عالي السرعة ، يكون مائع القطع ذو الأساس المائي مناسبًا بسبب قيمته الحرارية العالية. إذا تم استخدام سائل القطع المعتمد على الزيت ، فسيؤدي ذلك إلى إنتاج المزيد من ضباب الزيت ، وتلويث البيئة ، والتسبب بسهولة في حروق الشغل ، وتقليل جودة المعالجة وزيادة تآكل الأدوات.

كربيد مطوية الاسمنت

يتكون كربيد الأسمنت المستخدم في أدوات القطع من كربيد التنغستن (WC) ، كربيد التيتانيوم (TiC) ، كربيد التنتالوم (TaC) و 5-10 ٪ الكوبالت. صلابته أعلى بكثير من الفولاذ عالي السرعة. يمكن أن تصل درجة حرارة العمل القصوى المسموح بها إلى 1000 درجة مئوية. لها مقاومة تآكل ممتازة ويمكن أن تقلل من ظاهرة الترابط بين الرقائق عند معالجة المواد الفولاذية. عند اختيار سائل القطع ، يجب مراعاة حساسية كربيد الأسمنت للحرارة المفاجئة ، بحيث يمكن تسخين الأداة بالتساوي قدر الإمكان ، وإلا ، ستنهار حافة القطع. غالبًا ما يستخدم القطع الجاف في معالجة المواد العامة ، ولكن في القطع الجافة ، فإن ارتفاع درجة حرارة الشغل العالي يجعل الشغل عرضة للتشوه الحراري ويؤثر على دقة معالجة الشغل. علاوة على ذلك ، يمكن للقطع بدون مواد التشحيم زيادة استهلاك الطاقة وتسريع تآكل الأدوات بسبب مقاومة القطع العالية. أدوات قطع كربيد الأسمنت غالية الثمن ، لذلك من الناحية الاقتصادية ، فإن القطع الجاف ليست اقتصادية أيضًا. عند اختيار مائع القطع ، تكون الموصلية الحرارية لسائل القطع المعتمد على الزيت ضعيفة ، وبالتالي فإن خطر التبريد المفاجئ للأداة أصغر من مائع القطع المعتمد على الماء ، لذلك يكون مائع القطع المعتمد على الزيت المحتوي على مواد مضافة مضادة للتآكل مناسبًا بشكل عام . عند القطع باستخدام سائل التبريد ، يجب الانتباه إلى التبريد الموحد للأداة. قبل القطع ، من الأفضل استخدام سائل التبريد مسبقًا لتبريد الأداة. بالنسبة للقطع عالي السرعة ، يجب رش منطقة القطع بسائل قطع تدفق كبير لتجنب عدم التسوية الحرارية للأدوات وانهيار الحافة ولتقليل تلوث السخام الناجم عن التبخر بسبب درجة الحرارة المفرطة.

السيراميك مطوية

الألومينا والمعادن وكربيد متكلس في درجة حرارة عالية. مقاومة التآكل لهذه المواد في درجة حرارة عالية أفضل من كربيد الأسمنت. يستخدم القطع الجاف عمومًا ، لكن غالبًا ما يستخدم سائل القطع المعتمد على الماء في الاعتبار عند التبريد الموحد وتجنب درجة الحرارة الزائدة.

الماس مطوية

لديها صلابة عالية جدا ويستخدم عادة في القطع. من أجل تجنب درجة الحرارة المفرطة ، يتم استخدام سوائل القطع التي تعتمد على الماء في العديد من الحالات ، مثل السيراميك.