Kesme Sıvısı Uygulaması

Kesme sıvısı (soğutucu), metal kesme ve taşlama işleminde, kesici takımları ve iş parçalarını soğutmak ve yağlamak için kullanılan bir tür endüstriyel sıvıdır. Kesme sıvısı, bilimsel olarak birleştirilen çeşitli süper fonksiyonel katkılardan oluşur. Aynı zamanda iyi soğutma performansı, yağlama performansı, pasa dayanıklı performans, yağ giderme ve temizleme fonksiyonu, korozyon önleyici fonksiyon ve kolay seyreltme özelliklerine sahiptir. Yaz aylarında kolay koku, kışın zor seyreltme ve zayıf pas geçirmez etki gibi geleneksel sabun bazlı emülgatörün eksikliklerinin üstesinden gelir ve torna boyası üzerinde olumsuz bir etkisi yoktur. Demirli metallerin kesilmesi ve öğütülmesi için uygundur ve şu anda önde gelen bileme ürünüdür. Kesme sıvısı, tüm göstergelerde sabunlaştırılmış yağdan daha üstündür. İyi yağlama, soğutma, temizleme, pasa dayanıklı özelliklere sahiptir ve zehirli, kokusuz, insan vücuduna zarar vermeyen, ekipmana zarar vermeyen, çevreye zarar vermeyen özelliklere sahiptir.

Tarihsel gelişim

Kesme sıvıları Kesme sıvısının insan kullanım tarihi eski zamanlara kadar uzanır. İnsanlar taş, bakır ve demiri taşlarken, sulamanın verimi ve kaliteyi artırabileceğini bilirler. Eski Roma'da pistonlu pompa dökümlerinin döndürülmesinde zeytinyağı kullanılmış ve 16. yüzyılda metal zırhı parlatmak için tereyağı ve su kullanılmıştır. John Wilkinson, 1775 yılında Watt buhar motorunun silindirini işlemek için sıkıcı bir makine geliştirdiğinden, metal kesme işleminde su ve yağ uygulaması ortaya çıkmıştır. 1860 yılında uzun bir gelişme döneminden sonra, tornalama, frezeleme, frezeleme, taşlama, dişli işleme ve diş işleme gibi çeşitli takım tezgahları birbiri ardına ortaya çıkmış ve bu da büyük ölçekli kesme sıvısı uygulamasının başlangıcına işaret etmiştir.

1980'lerde, Amerikalı bilim adamları kesme sıvılarını değerlendirmeye başladı. FW Taylor, sodyum karbonat sulu çözeltisi tedarik etmek için pompa kullanılarak kesme hızının% 30 ~% 40 arttırılabileceği olgusunu ve mekanizmasını keşfetti ve açıkladı. O sırada kullanılan takım malzemesinin karbonlu takım çeliği olduğu ve kesme sıvısının temel fonksiyonunun soğuduk olduğu göz önüne alındığında, “soğutucu” terimi öne sürülmüştür. O zamandan beri kesme sıvıları soğutma yağları olarak adlandırılıyor.

İnsanların kesme sıvısı anlayışının sürekli iyileştirilmesi ve pratik deneyimin zenginleştirilmesiyle, yağ ajanı kesim alanına enjekte edilerek iyi işlenmiş yüzeyin elde edilebildiği bulunmuştur. İlk başta, insanlar hayvansal ve bitkisel yağları kesme sıvısı olarak kullanıyorlardı, fakat hayvansal ve bitkisel yağların bozulmaları kolaydır ve kullanımları kısadır. 20. yüzyılın başında, insanlar ham yağdan yağlama yağı çıkarmaya başladılar ve mükemmel performans gösteren çeşitli yağlama katkı maddeleri icat ettiler. Birinci Dünya Savaşı'ndan sonra, madeni yağ ve hayvansal ve bitkisel yağ kompozit yağlarının araştırılması ve kullanımı başladı. 1924'te kükürt ve klor içeren kesme yağı patentlendi ve ağır kesme, broşlama, diş açma ve dişli işlemeye uygulandı.

Takım malzemelerinin geliştirilmesi, kesme sıvısının gelişimini teşvik etmiştir. 1898'de yüksek hız çeliği icat edildi ve kesim hızı öncekinden 2-4 kat daha fazla. Çimentolu karbür, 1927 yılında ilk kez Almanya'da geliştirilmiştir. Çimentolu karbürün kesme hızı, yüksek hızdaki çelikten 2-5 kat daha yüksektir. Kesim sıcaklığının sürekli iyileştirilmesiyle, yağ bazlı kesim sıvısının soğutma performansı kesim gereksinimlerini tam olarak karşılayamaz. Bu zamanda, insanlar su bazlı kesme sıvısının avantajlarına daha fazla dikkat etmeye başladı. Suda yağ emülsiyonu 1915'te üretildi ve 1920'de ağır kesim için tercih edilen kesme sıvısı oldu. 1945'te, Amerika'da ilk yağsız sentetik kesme sıvısı geliştirildi. Cimcool Cincinnati Freze Tezgahı Şirketi (daha sonra yeniden adlandırılan Cincinnati-Mulchrone), dünya çapında tamamen sentetik bir metal kesme sıvısının geliştirilmesinde öncülük etti ve ürünü benzersiz bir pembe renkle işaretledi. CIMCOOL devrimcidir. 1945'te kesme sıvısı olarak yalnızca saf yağ ve süt benzeri emülgatörler mevcuttu. CIMCOOL su bazlı bir ürün olduğundan soğutma performansı saf yağın iki katıdır. Yağın aksine, CIMCOOL duman, yangın tehlikesi ve işlemden sonra temiz parçalar içermez. Emülsifiye edilmiş sıvı faza benzer şekilde, CIMCOOL mükemmel soğutma performansını korur. Eşsiz kimyasal sentetik yağlayıcıyla, daha yüksek kesme hızı sağlayan ve takım ömrünü uzatan yağlama özelliği geliştirilmiştir. CIMCOOL, bakteriyel saldırılara karşı yüksek direnç gösterir ve şeffaflığı endüstri tarafından kabul edilebilir. CIMCOOL, metal işleme sıvısı teknolojisi alanında önemli bir adımdır. Diğer şirketler, kesme sıvısı teknolojisinin gelişimini desteklemek için kimyasal metal işleme sıvısına yöneldiler. İleri üretim teknolojisinin daha da geliştirilmesi ve insanların çevre koruma bilincinin artırılmasıyla birlikte, kesme sıvısı teknolojisinin daha yüksek bir alana çıkarılmasını sağlayacak olan kesme sıvısı teknolojisi için yeni gereksinimler ortaya konmuştur.

Ana sınıflandırma

Su bazlı kesme sıvıları, bir emülsiyon, yarı sentetik kesme sıvıları ve toplam sentetik kesme sıvılarına ayrılabilir.

Emülsifiye edilebilir, yarı sentetik ve toplam sentetik kesme sıvılarının sınıflandırılması genellikle ürünlerdeki baz yağ tiplerine bağlıdır: emülsifiye edilebilir kesme sıvıları, sadece baz yağı olarak mineral yağ kullanan, suda çözünür kesme sıvılarıdır; yarı sentetik kesme sıvıları, hem mineral yağ hem de kimyasal sentetik baz yağ içeren suda çözünür kesme sıvılarıdır; ve tamamen sentetik kesme sıvıları, yalnızca kimyasal sentetik baz yağ (yani mineral yağ içermeyen) kullanan, suda çözünür kesme sıvılarıdır.

Her bir kesme sıvısı türü, baz yağın yanı sıra çeşitli katkılar içerecektir: pas önleyici, demir dışı metal korozyon önleyici, köpük kesici vb.

Bazı üreticiler mikro emülsiyonların sınıflandırmasını yapacaktır; genellikle emülsiyon ve yarı sentetik kesme sıvıları arasındaki kategoriler olarak kabul edilirler.

Emülsiyonun seyrelticisi görünüşte süt beyazıdır. yarı sentetik çözeltinin seyrelticisi genellikle yarı saydamdır ve bazı ürünler kısmi süt beyazıdır; Toplam sentetik çözeltinin seyrelticisi, genellikle su veya hafif bir renk gibi tamamen saydamdır.

Ana kullanımlar

Katlama yağlama

Kesme işleminde metal kesme sıvılarının (kesme sıvıları olarak adlandırılır) yağlanması, talaş yüzü ve talaşlar, yan yüz ve işlenmiş yüzey arasındaki sürtünmeyi azaltabilir ve yağlama filminin bir parçasını oluşturabilir ve böylece kesme tüketimini azaltır kuvvet, sürtünme ve güç, takım sıcaklığı ile takım boşluğu arasındaki sürtünme kısmının yüzey sıcaklığını ve takım aşınmasını azaltır ve iş parçası malzemelerinin kesme performansını arttırır. Öğütme işleminde, öğütme sıvısı eklendikten sonra, öğütme sıvısı, ara yüzler arasındaki sürtünmeyi azaltan bir yağlama filmi oluşturmak üzere öğütme çarkı tahıl iş parçasına ve kum kalıntısına sızar, aşındırıcı kesici kenarın talaşlara yapışmasını ve yapışmasını önler Böylece, taşlama kuvvetini ve sürtünme ısısını azaltır ve taşlama tekerleğinin dayanıklılığını ve iş parçasının yüzey kalitesini iyileştirir.

Katlanır soğutma

Kesme sıvısının soğutma etkisi, kesme aleti (veya taşlama çarkı), kesme ile ısıtılan cips ve iş parçası arasındaki taşınım ve buharlaşma yoluyla sağlanır; bu, kesme ısısını aletten ve iş parçasından uzaklaştırır, böylece kesme sıcaklığını etkili bir şekilde azaltır, iş parçasının termal deformasyonunu azaltır ve takım sertliğini koruyarak, işleme hassasiyetini ve takım dayanıklılığını arttırın. Kesme sıvısının soğutma performansı, ısı iletkenliği, özgül ısı, buharlaşma ısısı ve viskozitesi (veya akışkanlık) ile ilgilidir. Isı iletkenliği ve suyun özgül ısısı yağdan daha yüksektir, bu nedenle suyun soğutma performansı yağdan daha iyidir.

Katlama temizleme

Metal kesme işleminde, iyi bir temizleme etkisine sahip olmak için kesme sıvısı gerekir. Üretilen yongaları, aşındırıcı yongaları, demir tozunu, yağ ve kum parçacıklarını çıkarın, takım tezgahlarının, iş parçalarının ve takımların kirlenmesini önleyin ve kesme etkisini etkilemeden takımların veya taşlama disklerinin keskin kenarlarını koruyun. Yağ bazlı kesme yağı için, viskozite ne kadar düşükse, temizleme gücü o kadar güçlüdür. Özellikle gazyağı, mazot ve diğer hafif bileşenleri içeren yağı kesmek için geçirgenlik ve temizleme performansı daha iyidir. Yüzey aktif madde içeren su bazlı kesme sıvısı daha iyi temizleme etkisine sahiptir, çünkü yüzeyde adsorpsiyon filmi oluşturabilir, partiküllerin ve tortunun iş parçalarına, aletlere ve taşlama çarklarına yapışmasını önler. Aynı zamanda, parçacıklar ve çamur arasındaki arayüze nüfuz edebilir, arayüzden ayırabilir, kesme sıvısı ile uzaklaştırabilir ve arayüzü temiz tutabilir.

Katlanır paslanma

Metal kesme işleminde iş parçası, çevre ortamının ve kesme sıvısı bileşenlerinin ayrıştırılması veya oksidasyonu ile üretilen çimento gibi aşındırıcı ortamlarla temas ettirilerek korozyona uğratılmalıdır ve kesme sıvısı ile temas eden makine takım parçalarının yüzeyi buna uygun olarak aşınır. Ek olarak, iş parçası işlemden sonra veya çalışma prosedürleri arasındaki akış sürecinde geçici olarak depolandığında, kesme sıvısının ayrıca çevresel ortamın ve artık kesme sıvısının neden olduğu metallerin korozyonunu önlemek için belirli bir pas önleme özelliğine sahip olması gerekir. çamur ve diğer aşındırıcı maddeler gibi. Özellikle Çin'in güneyindeki yağışlı ve yağışlı mevsimde, işlemler arasındaki pas önleme önlemlerine daha fazla dikkat edilmelidir.

Diğerleri katlayın

Yukarıdaki dört işleve ek olarak, kullanılan kesme sıvısının iyi bir stabiliteye sahip olması gerekir ve herhangi bir çökeltme veya tabakalaşma, yağ çökeltme, sabun çökeltme ve yaşlanma olayları depolama ve kullanım sırasında ortaya çıkmayacaktır. Bakterilere ve mantarlara karşı kesin bir dirence sahiptir ve mantar ve biyolojik olarak parçalanması kolay değildir, bu da koku ve bozulmaya neden olur. Boyalı parçalara zarar vermez, insan vücuduna zarar vermez, tahriş edici bir koku yaratmaz. Kullanım sırasında duman, sis veya daha az duman yoktur. Geri kazanılması kolay, düşük kirlilik ve deşarj edilen atık suyun arıtılması kolaydır. Arıtmadan sonra, endüstriyel atık su deşarjında ulusal standartları karşılayabilir.

Kesme sıvıları arasındaki fark

Yağ bazlı kesme sıvısı iyi yağlama özelliğine ve zayıf soğutma etkisine sahiptir. Su bazlı kesme sıvısının ve yağ bazlı kesme sıvısının yağlama performansı nispeten düşüktür ve soğutma etkisi daha iyidir. Yavaş kesim, kesme sıvısının güçlü yağlanmasını gerektirir. Genel olarak, kesme hızı 30 m / dak'tan az olduğunda kesme yağı kullanılır.

Aşırı basınç katkıları içeren kesme yağı, kesme hızı herhangi bir malzeme için 60 m / dak seviyesini aşmadığında etkilidir. Yüksek hızlı kesimde, yüksek kalorifik değer ve yağ bazlı kesme sıvısının zayıf ısı transfer etkisinden dolayı, kesim alanındaki sıcaklık çok yüksek olacaktır, bu da kesme yağında duman ve yangına neden olacaktır. iş parçası sıcaklığı çok yüksek, iş parçasının işlem doğruluğunu etkileyecek olan termal deformasyon gerçekleşecek, bu nedenle su bazlı kesme sıvısı sıkça kullanılıyor.

Emülsiyon, yağın yağlanma ve paslanma direncini suyun mükemmel soğutma özelliğiyle birleştirir ve iyi yağlama ve soğutma performansına sahiptir, bu nedenle çok fazla ısı üreten yüksek hızlı ve düşük basınçlı metal kesimlerinde çok etkilidir. Yağ bazlı kesme sıvısı ile karşılaştırıldığında, emülgatörün avantajları daha fazla ısı dağılımı, temizlik, su ile seyreltmenin getirdiği ekonomi ve kullanımlarını mutlu eden operatörlerin sağlığı ve güvenliğidir. Aslında, özellikle zor malzemelere ek olarak, emülgatör hemen hemen tüm hafif ve orta yük kesme işlemleri ve çoğu ağır yük işleme için kullanılabilir. Emülgatör ayrıca, diş taşlama, oluk taşlama ve başka bir karmaşık taşlama hariç tüm taşlama işlemlerinde kullanılabilir. Emülgatörün dezavantajı, bakteri ve küfün emülsiyonlaştırıcı maddenin etkili bileşenlerinin kimyasal ayrışma ve koku üretmesini sağlaması ve çarpması kolay olmasıdır. Bozulma, bu nedenle genellikle toksik organik mantar öldürücü ilaçlara eklenmelidir.

Kimyasal sentetik kesme sıvısının avantajları ekonomi, hızlı ısı dağılımı, güçlü temizlik ve mükemmel iş parçası görünürlüğüdür. İşleme boyutunu kontrol etmek kolaydır. Kararlılığı ve yolsuzlukla mücadele kabiliyeti emülsifiye edilmiş sıvıdan daha iyidir. Kötü yağlama, tezgahların hareketli parçalarının yapışmasına ve aşınmasına neden olur. Dahası, kimyasal sentezin bıraktığı yapışkan artıklar makine parçalarının hareketini etkileyecek ve bu parçaların üst üste binen yüzeylerinde paslanmaya neden olacaktır.

Genel olarak, su bazlı kesme sıvısı aşağıdaki durumlarda seçilmelidir:

1. Yağ bazlı kesme sıvılarının potansiyel yangın tehlikeleri;

2. Yüksek hız ve büyük besleme kesimi, kesim alanını yüksek sıcaklığı aşar, duman yoğundur ve yangın tehlikesi vardır.

3. Eski ile ikincisinin işlemlerini göz önünde bulundurarak, su bazlı kesme sıvısının kullanılması gerekir.

4. Çalışma ortamını temiz tutmak için kirliliği hafifletmek ve makine aracının etrafındaki kirlenmeyi, yağ sıçramasından, yağ sisi korumasından ve difüzyondan kaynaklanan nedenlerle hafifletmek.

Fiyat dikkate alındığında, genel su bazlı kesme sıvıları, kullanımın gereksinimlerini karşılayabilir ve işlenmesi kolay malzemelerin yüzey kalitesi gereklilikleri yüksek olmadığında kesme sıvılarının maliyetini büyük ölçüde azaltabilir.

Kesici takımların dayanıklılığı, kesme ekonomisinin büyük bir kısmını aldığında (pahalı takımların fiyatı, taşlama takımlarının zorluğu, uzun yükleme ve boşaltma yardımı gibi), takım tezgahlarının yüksek hassasiyetinde suyun karışmasını (korozyonu önlemek için), yağlama sisteminin ve makine aletlerinin soğutma sisteminin kolayca karışmasını ve ayrıca atık sıvı arıtma ekipmanı ve koşullarının olmadığı durumlar. Yağ bazlı kesme sıvısı dikkate alınmalıdır.

Uygulama kapsamı

Katlanır takım çeliği

Isıya dayanıklılık sıcaklığı yaklaşık 200 - 300 ° C'dir. Sadece genel malzemeleri kesmek için kullanılabilir ve yüksek sıcaklıkta sertliği kaybeder. Bu tür bir aletin zayıf ısı direnci nedeniyle, soğutucunun soğutma etkisinin daha iyi olması gerekir ve genellikle bir emülgatör kullanılması uygundur.

Yüksek Hız Çeliği Katlama

Bu malzeme, krom, nikel, tungsten, molibden ve vanadyum bazlı yüksek kaliteli alaşımlı çeliktir (bazıları ayrıca alüminyum içerir). Isıya dayanıklılığı açıkça takım çeliğinden daha yüksektir ve izin verilen maksimum sıcaklık 600 C'ye ulaşabilir. Diğer yüksek sıcaklığa dayanıklı metal ve seramiklere kıyasla, yüksek hız çeliğinin bir dizi avantajı vardır; karmaşık geometri iş parçası ve sürekli kesim ve yüksek hız çeliği iyi işlenebilirliğe sahiptir ve fiyat olarak kabul edilmesi kolaydır. Yüksek hızlı çelik aletlerle düşük ve orta hızlı kesim için yağ bazlı kesme sıvısı veya emülgatör önerilir. Yüksek hızlı kesimde, yüksek kalorifik değeri nedeniyle su bazlı kesme sıvısı uygundur. Yağ bazlı kesme sıvısı kullanılırsa, daha fazla yağ buharı üretecek, çevreyi kirletecek ve kolayca iş parçası yanmalarına neden olacak, işleme kalitesini azaltacak ve takım aşınmasını artıracaktır.

Katlanmış çimentolu karbür

Kesici takımlar için kullanılan semente karbür, tungsten karbür (WC), titanyum karbür (TiC), tantal karbür (TaC) ve% 5-10 kobalttan oluşur. Sertliği yüksek hız çeliğinden çok daha yüksektir. İzin verilen maksimum çalışma sıcaklığı 1000 C'ye ulaşabilir. Mükemmel aşınma direncine sahiptir ve çelik malzemeleri işlerken talaşlar arasındaki bağ olgusunu azaltabilir. Kesme sıvısını seçerken, semente karbürün ani ısıya duyarlılığı dikkate alınmalıdır, böylece takım mümkün olduğu kadar eşit bir şekilde ısıtılabilir, aksi takdirde kesme kenarı çökecektir. Kuru kesim genellikle genel malzemelerin işlenmesinde kullanılır, ancak kuru kesimde, iş parçasının yüksek sıcaklık yükselmesi iş parçasını termal deformasyona eğilimli hale getirir ve iş parçasının işlem doğruluğunu etkiler. Ayrıca, kayıpsız kesme işlemi güç tüketimini artırabilir ve yüksek kesme direnci nedeniyle takım aşınmasını hızlandırabilir. Çimentolu karbür kesici takımlar pahalıdır, dolayısıyla ekonomik açıdan kuru kesim de ekonomik değildir. Kesme sıvısını seçerken, genel yağ bazlı kesme sıvısının ısıl iletkenliği zayıftır, bu nedenle takım ani soğutma riski su bazlı kesme sıvısından daha küçüktür, bu nedenle aşınma önleyici katkı maddeleri içeren yağ bazlı kesme sıvısı genellikle uygundur . Soğutucu ile keserken, aletin düzgün soğutulmasına dikkat edilmelidir. Kesimden önce, aleti soğutmak için soğutucuyu önceden kullanmak daha iyidir. Yüksek hızlı kesim için, kesme alanına, takımın termal dengesizliği ve kenar çökmesini önlemek ve aşırı sıcaklık nedeniyle buharlaşmadan kaynaklanan kurum kirliliğini azaltmak için büyük akış kesme sıvısı püskürtülmelidir.

Katlanmış seramik

Alümina, metal ve karbür yüksek sıcaklıkta sinterlenir. Bu malzemenin yüksek sıcaklıklarda aşınma direnci, semente karbürden daha iyidir. Kuru kesim genellikle kullanılır, ancak su bazlı kesim sıvısı genellikle düzgün soğutma ve aşırı sıcaklığın önlenmesi için kullanılır.

Katlanmış elmas

Çok yüksek sertliğe sahiptir ve genellikle kesimde kullanılır. Aşırı sıcaklığın önüne geçmek için, çoğu durumda, seramikler gibi su bazlı kesme sıvıları kullanılır.