Chất lỏng cắt (chất làm mát) là một loại chất lỏng công nghiệp được sử dụng trong quá trình cắt và mài kim loại để làm mát và bôi trơn các dụng cụ cắt và phôi. Chất lỏng cắt bao gồm nhiều loại phụ gia siêu chức năng, được kết hợp một cách khoa học. Nó cũng có hiệu suất làm mát tốt, hiệu suất bôi trơn, hiệu suất chống gỉ, loại bỏ dầu và chức năng làm sạch, chức năng chống ăn mòn và đặc tính pha loãng dễ dàng. Nó khắc phục những thiếu sót của chất nhũ hóa dựa trên xà phòng truyền thống, như mùi dễ dàng vào mùa hè, pha loãng khó khăn trong mùa đông và hiệu quả chống gỉ kém, và không có tác dụng phụ trên sơn máy tiện. Nó phù hợp cho việc cắt và mài kim loại màu và là sản phẩm mài hàng đầu hiện nay. Chất lỏng cắt vượt trội hơn dầu xà phòng hóa trong tất cả các chỉ số. Nó có đặc tính bôi trơn, làm mát, làm sạch, chống gỉ và có các đặc tính không độc hại, không mùi, không ăn mòn đối với cơ thể con người, không ăn mòn thiết bị, không gây ô nhiễm môi trường, v.v.

Phát triển mang tính lịch sử

Cắt chất lỏng Lịch sử sử dụng chất lỏng cắt của con người có thể được bắt nguồn từ thời cổ đại. Khi mọi người mài đá, đồng và sắt, họ biết rằng tưới nước có thể cải thiện hiệu quả và chất lượng. Dầu ô liu được sử dụng để quay phôi bơm piston ở Rome cổ đại, và bơ và nước được sử dụng để đánh bóng áo giáp kim loại trong thế kỷ 16. Kể từ khi John Wilkinson phát triển một cỗ máy nhàm chán để xử lý xi lanh của động cơ hơi nước Watt vào năm 1775, ứng dụng của nước và dầu trong cắt kim loại đã xuất hiện. Sau một thời gian dài phát triển vào năm 1860, các công cụ máy móc khác nhau như tiện, phay, máy bào, mài, xử lý bánh răng và xử lý ren xuất hiện lần lượt, cũng đánh dấu sự khởi đầu của ứng dụng quy mô lớn của chất lỏng cắt.

Vào những năm 1980, các nhà khoa học Mỹ bắt đầu đánh giá chất lỏng cắt. FW Taylor đã phát hiện và giải thích hiện tượng và cơ chế rằng tốc độ cắt có thể tăng 30% ~ 40% bằng cách sử dụng bơm để cung cấp dung dịch nước natri cacbonat. Trước thực tế rằng vật liệu dụng cụ được sử dụng tại thời điểm đó là thép công cụ carbon và chức năng chính của chất lỏng cắt là làm mát, thuật ngữ làm mát nghiến nghẹt được đưa ra. Kể từ đó, chất lỏng cắt được gọi là chất bôi trơn làm mát.

Với sự cải thiện liên tục về sự hiểu biết của mọi người về chất lỏng cắt và sự phong phú của kinh nghiệm thực tế, người ta thấy rằng bề mặt gia công tốt có thể thu được bằng cách bơm chất dầu vào khu vực cắt. Lúc đầu, người ta sử dụng dầu động vật và thực vật làm chất lỏng cắt, nhưng dầu động vật và thực vật rất dễ hư hỏng và có thời gian sử dụng ngắn. Vào đầu thế kỷ 20, người ta bắt đầu chiết xuất dầu bôi trơn từ dầu thô và phát minh ra nhiều chất phụ gia bôi trơn khác nhau với hiệu suất tuyệt vời. Sau chiến tranh thế giới thứ nhất, việc nghiên cứu và sử dụng dầu tổng hợp dầu khoáng và dầu động vật và dầu thực vật bắt đầu. Năm 1924, dầu cắt có chứa lưu huỳnh và clo đã được cấp bằng sáng chế và áp dụng cho cắt nặng, chuốt, xử lý ren và bánh răng.

Sự phát triển của vật liệu dụng cụ đã thúc đẩy sự phát triển của chất lỏng cắt. Năm 1898, thép tốc độ cao đã được phát minh và tốc độ cắt cao gấp 2-4 lần so với trước đây. Cacbua xi măng được phát triển lần đầu tiên ở Đức vào năm 1927. Tốc độ cắt của cacbua xi măng cao gấp 2 - 5 lần so với thép tốc độ cao. Với sự cải thiện liên tục của nhiệt độ cắt, hiệu suất làm mát của chất lỏng cắt gốc dầu không thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cắt. Tại thời điểm này, mọi người bắt đầu chú ý nhiều hơn đến những lợi thế của chất lỏng cắt gốc nước. Nhũ tương dầu trong nước được sản xuất vào năm 1915 và trở thành chất lỏng cắt được ưa thích để cắt nặng vào năm 1920. Năm 1945, chất lỏng cắt tổng hợp không dầu đầu tiên được phát triển ở Hoa Kỳ. Công ty máy phay Cimcool Cincinnati (sau đổi tên thành Cincinnati-Mulchrone) dẫn đầu trong việc phát triển một chất lỏng cắt kim loại tổng hợp hoàn toàn trên toàn thế giới và đánh dấu sản phẩm bằng một màu hồng độc đáo. CIMCOOL là một cuộc cách mạng. Vào năm 1945, chỉ có các chất nhũ hóa giống như dầu và sữa nguyên chất có sẵn dưới dạng chất lỏng cắt. Vì CIMCOOL là sản phẩm gốc nước, hiệu suất làm mát của nó gấp đôi so với dầu nguyên chất. Không giống như dầu, CIMCOOL không có khói, không có nguy cơ cháy và các bộ phận sạch sau khi chế biến. Tương tự như pha lỏng được nhũ hóa, CIMCOOL duy trì hiệu suất làm mát tuyệt vời. Với chất bôi trơn tổng hợp hóa học độc đáo, bôi trơn của nó được phát triển, cho phép tốc độ cắt cao hơn và cải thiện tuổi thọ công cụ. CIMCOOL cho thấy khả năng chống lại sự tấn công của vi khuẩn cao và tính minh bạch của nó được ngành công nghiệp chấp nhận. CIMCOOL là một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực công nghệ chất lỏng gia công kim loại. Các công ty khác đã chuyển sang chất lỏng gia công kim loại hóa học để thúc đẩy sự phát triển của công nghệ cắt chất lỏng. Với sự phát triển hơn nữa của công nghệ sản xuất tiên tiến và nâng cao nhận thức của mọi người về bảo vệ môi trường, các yêu cầu mới đã được đưa ra đối với công nghệ cắt chất lỏng, sẽ thúc đẩy sự phát triển của công nghệ cắt chất lỏng lên một lĩnh vực cao hơn.

Phân loại chính

Chất lỏng cắt gốc nước có thể được chia thành nhũ tương, chất lỏng cắt bán tổng hợp và chất lỏng cắt tổng hợp.

Việc phân loại chất lỏng cắt tổng hợp, bán tổng hợp và tổng hợp thường phụ thuộc vào các loại dầu gốc trong các sản phẩm: chất lỏng cắt nhũ tương là chất lỏng cắt tan trong nước chỉ sử dụng dầu khoáng làm dầu gốc; chất lỏng cắt bán tổng hợp là chất lỏng cắt tan trong nước có chứa cả dầu khoáng và dầu gốc tổng hợp hóa học; và chất lỏng cắt tổng hợp hoàn toàn là chất lỏng cắt tan trong nước chỉ sử dụng dầu gốc tổng hợp hóa học (nghĩa là không có dầu khoáng).

Mỗi loại chất lỏng cắt sẽ chứa các chất phụ gia khác nhau bên cạnh dầu gốc: chất ức chế rỉ sét, chất thụ động ăn mòn kim loại màu, chất khử bọt, vân vân.

Một số nhà sản xuất sẽ có phân loại vi nhũ tương; chúng thường được coi là các loại giữa chất lỏng cắt nhũ tương và bán tổng hợp.

Chất pha loãng của nhũ tương có màu trắng đục. chất pha loãng của dung dịch bán tổng hợp thường trong mờ, và một số sản phẩm có màu trắng đục một phần; chất pha loãng của dung dịch tổng hợp thường hoàn toàn trong suốt, chẳng hạn như nước hoặc có màu hơi nhạt.

Công dụng chính

Bôi trơn gấp

Việc bôi trơn chất lỏng cắt kim loại (gọi là chất lỏng cắt) trong quá trình cắt có thể làm giảm ma sát giữa mặt cào và phoi, mặt sườn và bề mặt gia công, và tạo thành một phần của màng bôi trơn, do đó làm giảm tiêu thụ cắt lực, ma sát và công suất, giảm nhiệt độ bề mặt và hao mòn dụng cụ của phần ma sát giữa dụng cụ và phôi phôi, và cải thiện hiệu suất cắt của vật liệu phôi. Trong quá trình mài, sau khi thêm chất lỏng nghiền, chất lỏng mài vào trong phôi hạt mài và mảnh vụn để tạo thành màng bôi trơn, làm giảm ma sát giữa các bề mặt, ngăn chặn lưỡi cắt mài mòn và bám vào chip , do đó làm giảm lực mài và nhiệt ma sát, và cải thiện độ bền của bánh mài và chất lượng bề mặt của phôi.

Làm mát gấp

Hiệu quả làm mát của chất lỏng cắt là thông qua sự đối lưu và hóa hơi giữa dụng cụ cắt (hoặc đá mài), phoi và phôi được gia nhiệt bằng cách cắt, giúp cắt nhiệt ra khỏi dụng cụ và phôi, do đó có hiệu quả giảm nhiệt độ cắt, giảm biến dạng nhiệt của phôi và công cụ, duy trì độ cứng của công cụ, cải thiện độ chính xác gia công và độ bền của dụng cụ. Hiệu suất làm mát của chất lỏng cắt có liên quan đến độ dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng, nhiệt hóa hơi và độ nhớt (hoặc tính lưu động). Độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng của nước cao hơn dầu, do đó hiệu suất làm mát của nước tốt hơn dầu.

Làm sạch gấp

Trong quá trình cắt kim loại, chất lỏng cắt được yêu cầu để có hiệu quả làm sạch tốt. Loại bỏ các chip được tạo ra, chip mài mòn, bột sắt, các hạt dầu và cát, ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của máy công cụ, phôi và dụng cụ, và giữ cho lưỡi cắt của dụng cụ hoặc đá mài sắc nét, mà không ảnh hưởng đến hiệu quả cắt. Đối với dầu cắt gốc dầu, độ nhớt càng thấp thì khả năng làm sạch càng mạnh. Đặc biệt đối với việc cắt dầu có chứa dầu hỏa, dầu diesel và các thành phần nhẹ khác, hiệu suất thấm và làm sạch càng tốt. Chất lỏng cắt gốc nước có chứa chất hoạt động bề mặt có tác dụng làm sạch tốt hơn vì nó có thể tạo thành màng hấp phụ trên bề mặt, ngăn các hạt và bùn bám dính vào phôi, dụng cụ và đá mài. Đồng thời, nó có thể xâm nhập vào giao diện giữa các hạt và bùn, tách nó ra khỏi giao diện, mang đi bằng chất lỏng cắt và giữ cho giao diện sạch sẽ.

Chống gỉ

Trong quá trình cắt kim loại, phôi phải bị ăn mòn do tiếp xúc với môi trường ăn mòn như xi măng được sản xuất do phân hủy hoặc oxy hóa môi trường môi trường và các thành phần chất lỏng cắt, và bề mặt của các bộ phận máy công cụ tiếp xúc với chất lỏng cắt sẽ bị ăn mòn tương ứng. Ngoài ra, khi phôi được lưu trữ tạm thời sau khi xử lý hoặc trong quá trình chảy giữa các quy trình làm việc, chất lỏng cắt cũng được yêu cầu phải có khả năng chống gỉ nhất định để ngăn chặn sự ăn mòn kim loại do môi trường và chất lỏng cắt dư, chẳng hạn như bùn và các chất ăn mòn khác. Đặc biệt là vào mùa mưa và mưa ở miền nam Trung Quốc, cần chú ý nhiều hơn đến các biện pháp chống gỉ giữa các quy trình.

Gấp người khác

Ngoài bốn chức năng trên, chất lỏng cắt được sử dụng phải có độ ổn định tốt và không có kết tủa hoặc phân tầng, kết tủa dầu, kết tủa xà phòng và hiện tượng lão hóa sẽ xảy ra trong quá trình bảo quản và sử dụng. Nó có một sức đề kháng nhất định với vi khuẩn và nấm, và không dễ để phát triển nấm và phân hủy sinh học, dẫn đến mùi và suy thoái. Không làm hỏng các bộ phận sơn, không gây hại cho cơ thể con người, không có mùi khó chịu. Không có khói, sương mù hoặc ít khói trong quá trình sử dụng. Nó dễ dàng để phục hồi, ô nhiễm thấp, và dễ dàng để xử lý nước thải xả. Sau khi xử lý, nó có thể đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia về xả nước thải công nghiệp.

Sự khác biệt giữa chất lỏng cắt

Chất lỏng cắt gốc dầu có độ bôi trơn tốt và hiệu quả làm mát kém. Hiệu suất bôi trơn của chất lỏng cắt gốc nước và chất lỏng cắt gốc dầu tương đối kém, và hiệu quả làm mát tốt hơn. Cắt chậm đòi hỏi sự bôi trơn mạnh mẽ của chất lỏng cắt. Nói chung, dầu cắt được sử dụng khi tốc độ cắt nhỏ hơn 30 m / phút.

Dầu cắt có chứa phụ gia cực áp có hiệu quả khi tốc độ cắt không vượt quá 60 m / phút đối với bất kỳ vật liệu nào. Trong cắt tốc độ cao, do giá trị nhiệt lượng cao và hiệu ứng truyền nhiệt kém của chất lỏng cắt gốc dầu, nhiệt độ trong khu vực cắt sẽ quá cao, dẫn đến khói và lửa trong dầu cắt, và vì nhiệt độ phôi quá cao, biến dạng nhiệt sẽ xảy ra, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác xử lý phôi, vì vậy chất lỏng cắt gốc nước thường được sử dụng.

Nhũ tương kết hợp khả năng bôi trơn và chống gỉ của dầu với khả năng làm mát tuyệt vời của nước, có hiệu suất làm mát và bôi trơn tốt, vì vậy rất hiệu quả đối với việc cắt kim loại tốc độ cao và áp suất thấp, tạo ra nhiều nhiệt. So với chất lỏng cắt gốc dầu, ưu điểm của chất nhũ hóa là tản nhiệt tốt hơn, sạch hơn, tiết kiệm do pha loãng nước, và sức khỏe và sự an toàn của người vận hành, khiến họ hài lòng khi sử dụng. Trong thực tế, ngoài các vật liệu đặc biệt khó khăn, chất nhũ hóa có thể được sử dụng cho hầu hết tất cả các hoạt động cắt tải nhẹ và trung bình và xử lý tải nặng nhất. Chất nhũ hóa cũng có thể được sử dụng cho tất cả các quá trình mài trừ mài ren, mài rãnh và mài phức tạp khác. Nhược điểm của chất nhũ hóa là dễ dàng cho vi khuẩn và nấm mốc sinh sôi và làm cho các thành phần hiệu quả của chất nhũ hóa tạo ra sự phân hủy hóa học và mùi hôi. Suy thoái, vì vậy nói chung nên được thêm vào thuốc diệt nấm hữu cơ độc hại.

Những lợi thế của chất lỏng cắt tổng hợp hóa học là kinh tế, tản nhiệt nhanh, độ sạch mạnh mẽ và khả năng hiển thị phôi tuyệt vời. Nó rất dễ dàng để kiểm soát kích thước xử lý. Tính ổn định và khả năng chống tham nhũng của nó tốt hơn chất lỏng nhũ hóa. Việc bôi trơn kém sẽ gây ra sự bám dính và mài mòn của các bộ phận chuyển động của máy công cụ. Hơn nữa, dư lượng dính còn lại do tổng hợp hóa học sẽ ảnh hưởng đến sự chuyển động của các bộ phận máy và sẽ gây ra rỉ sét trên các bề mặt chồng chéo của các bộ phận này.

Nói chung, nên chọn chất lỏng cắt gốc nước trong các trường hợp sau:

1. Nguy cơ cháy tiềm ẩn của chất lỏng cắt dầu;

2. Tốc độ cao và cắt thức ăn lớn làm cho khu vực cắt vượt quá nhiệt độ cao, khói rất mạnh và có nguy cơ hỏa hoạn.

3. Xem xét quá trình trước và sau, cần sử dụng dung dịch cắt gốc nước.

4. Hy vọng để giảm bớt ô nhiễm và bẩn xung quanh máy công cụ gây ra bởi văng dầu, bảo vệ và khuếch tán sương mù dầu, để giữ cho môi trường hoạt động sạch sẽ.

Xem xét giá cả, chất lỏng cắt gốc nước nói chung có thể đáp ứng các yêu cầu sử dụng và giảm đáng kể chi phí cắt chất lỏng khi yêu cầu chất lượng bề mặt của một số vật liệu dễ gia công không cao.

Khi độ bền của dụng cụ cắt chiếm tỷ lệ lớn trong nền kinh tế của việc cắt (như giá đắt của dụng cụ cắt, độ khó của dụng cụ mài, thời gian dài tải và hỗ trợ dỡ), độ chính xác cao của máy công cụ, hoàn toàn không cho phép nước hòa vào (để tránh ăn mòn), sự thông đồng dễ dàng của hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát của máy công cụ, cũng như những dịp không có chất thải và thiết bị xử lý chất thải. Chất lỏng cắt dầu nên được xem xét.

Phạm vi áp dụng

Công cụ gấp thép

Nhiệt độ chịu nhiệt của nó là khoảng 200 - 300 C. Nó chỉ có thể được sử dụng để cắt các vật liệu nói chung và sẽ mất độ cứng ở nhiệt độ cao. Do khả năng chịu nhiệt kém của loại công cụ này, hiệu quả làm mát của chất làm mát được yêu cầu phải tốt hơn, và nói chung là thích hợp để sử dụng chất nhũ hóa.

Thép gấp cao tốc

Vật liệu này là thép hợp kim cao cấp dựa trên crom, niken, vonfram, molypden và vanadi (một số cũng chứa nhôm). Khả năng chịu nhiệt của nó rõ ràng là cao hơn thép công cụ và nhiệt độ tối đa cho phép có thể đạt tới 600 C. So với các kim loại và gốm chịu nhiệt độ cao khác, thép tốc độ cao có một loạt lợi thế, đặc biệt là độ bền cao, phù hợp với phôi hình học phức tạp và cắt liên tục, và thép tốc độ cao có khả năng gia công tốt và dễ dàng được chấp nhận ở mức giá. Chất lỏng cắt dầu hoặc chất nhũ hóa được khuyến nghị để cắt tốc độ thấp và trung bình với các công cụ thép tốc độ cao. Trong cắt tốc độ cao, chất lỏng cắt gốc nước là phù hợp vì giá trị năng lượng cao của nó. Nếu sử dụng chất lỏng cắt gốc dầu, nó sẽ tạo ra nhiều sương mù dầu, gây ô nhiễm môi trường và dễ gây bỏng phôi, giảm chất lượng xử lý và tăng độ mài mòn của dụng cụ.

Cacbua gấp

Các cacbua xi măng được sử dụng cho các công cụ cắt bao gồm cacbua vonfram (WC), cacbua titan (TiC), cacbua tantalum (TaC) và coban 5-10%. Độ cứng của nó cao hơn nhiều so với thép tốc độ cao. Nhiệt độ làm việc tối đa cho phép có thể đạt tới 1000 C. Nó có khả năng chống mài mòn tuyệt vời và có thể làm giảm hiện tượng liên kết giữa các con chip khi gia công vật liệu thép. Khi chọn chất lỏng cắt, độ nhạy của cacbua xi măng với nhiệt đột ngột nên được xem xét, để dụng cụ có thể được làm nóng đều nhất có thể, nếu không, cạnh cắt sẽ sụp đổ. Cắt khô thường được sử dụng trong chế biến vật liệu nói chung, nhưng trong quá trình cắt khô, nhiệt độ tăng cao hơn của phôi làm cho phôi dễ bị biến dạng nhiệt và ảnh hưởng đến độ chính xác của phôi. Hơn nữa, cắt không có chất bôi trơn có thể làm tăng mức tiêu thụ điện năng và tăng tốc độ hao mòn dụng cụ do khả năng chống cắt cao. Dụng cụ cắt cacbua xi măng là đắt tiền, vì vậy từ quan điểm kinh tế, cắt khô cũng không kinh tế. Khi chọn chất lỏng cắt, độ dẫn nhiệt của chất lỏng cắt gốc dầu nói chung là kém, do đó, rủi ro làm mát đột ngột của công cụ nhỏ hơn so với chất lỏng cắt gốc nước, do đó, chất lỏng cắt gốc dầu có chứa chất phụ gia chống mài mòn thường phù hợp . Khi cắt bằng chất làm mát, cần chú ý đến việc làm mát đồng đều của dụng cụ. Trước khi cắt, tốt hơn là sử dụng chất làm mát trước để làm mát dụng cụ. Đối với cắt tốc độ cao, khu vực cắt nên được phun chất lỏng cắt dòng chảy lớn để tránh sự không đồng đều nhiệt của công cụ và sụp đổ cạnh và để giảm ô nhiễm bồ hóng do bay hơi do nhiệt độ quá cao.

Đồ gốm gấp

Alumina, kim loại và cacbua được thiêu kết ở nhiệt độ cao. Khả năng chống mòn của vật liệu này ở nhiệt độ cao tốt hơn so với cacbua xi măng. Cắt khô thường được sử dụng, nhưng chất lỏng cắt gốc nước thường được sử dụng để xem xét làm mát đồng đều và tránh nhiệt độ quá cao.

Kim cương gấp

Nó có độ cứng rất cao và thường được sử dụng trong cắt. Để tránh nhiệt độ quá cao, chất lỏng cắt gốc nước được sử dụng trong nhiều trường hợp, giống như gốm sứ.

Thêm bình luận

viTiếng Việt