Kylvätska (kylvätska): klassificering, tillämpning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Metallbearbetningsprocessen är i sig förknippad med stark friktion som uppstår mellan arbetsstycket och verktyget. Detta är särskilt uppenbart vid svarvning och fräsning, när fräsen är mycket varm, vid kall extrudering och höghastighetsstyrning i flera lägen. Intensiv friktion bidrar till för tidigt verktygsslitage, plastisk deformation av arbetsstycket och förändringar i metallegenskaper på grund av överhettning. En speciell skärvätska (kylvätska) krävs för att minska friktionen och sänka temperaturerna.

Klassificeringsparametrar för skärvätskor

Den allmänna klassificeringen av skärvätskor är baserad på flera grundläggande parametrar:

• Beroende på komponenternas ursprung. Oljekylmedel tillverkas, som är baserade på petroleumoljor, animaliska eller vegetabiliska fetter.
• Enligt layoutmetoden. Emulsol är en färdig produkt med lång hållbarhet eller tekniska kylmedel framställda omedelbart före användning av ett koncentrat i enlighet med GOST.
• Potillämpningsbranscher. Olika typer av kylmedel tillverkas för olika arbetsförhållanden. Syntetisk skärvätska för plastiska deformationsoperationer, kylvätska för svarv- eller fräsmaskiner.
• Enligt fysiska och mekaniska parametrar - viskositet, syratal, flampunkt. Den senare egenskapen bestämmer användningen av oljekylmedel för varmpressning.

Klassificering av skärvätskor efter sammansättning

Följande typer av kylvätska kännetecknas av sammansättning:

• Oljig - sammansättningar av komponenter som inte blandas med vatten. Basen för oljekylmedel är paraffin-, mineral- eller petroleumoljor (60-95%). För att förbättra effektiviteten mot slitage ingår friktion, korrosion, olika tillsatser och inhibitorer i kompositionen. Oljekylmedel har utmärkta smörjande egenskaper. Används för mjuka metaller i enkla applikationer.
• Mineral - basen är gjord av olja genom katalytisk hydrering. För att öka effektiviteten ingår tillsatser från fetter, klor, svavel, fosforföreningar i kompositionen. Dessa kompositioner används i sådana typer av metallbearbetning som: skärande stål, aluminium, mässing, gängning, fräsning av legerat stål.
• Blandbart med vatten - mineralbaserad vattenlösning. Dessa föreningar har utmärkta kylningsegenskaper och låg toxicitet, men samtidigt låga smörjande egenskaper. Användningsområde - lätt och medelsvarvning av koppar och brons, fräsning och borrning av alla typer av icke-järnmetaller, slipning och stålstämpling.
• Syntetiskt och halvsyntetiskt - en blandning av vatten, ytaktiva ämnen, vattenlösliga polymerer, skumdämpande och antibakteriella tillsatser, korrosionsinhibitorer. Slitagehämmande tillsatser läggs också till syntetiska formuleringar för att öka smörjigheten.
• Emulsioner är kompositioner med en hög koncentration av dispergerade partiklar. Minska verktyg och utrustningsslitage i praktiskt taget all metallbearbetning.

Kylvätskans struktur och mekanism

Den utbredda användningen av kylvätska i metallbearbetningsprocesser beror på den effektiva separationen av gnidningsytorna på arbetsstycket och verktyget och för att sänka deras temperatur. Den mest effektiva skärvätskan kan innehålla följande komponenter:

• Baserat på syntetiska oljor eller animaliska fetter.
• Tillsatser som ökar antifriktion och prestanda vid extremt tryck.
• Komponenter som förhindrar separation av kompositionen under lagring.
• Tillsatser som förhindrar korrosion och förstörelse.
• Komponenter som minskar skumbildning och förbättrar vätbarheten hos ytor vid metallbearbetning.

Applicering av kylvätska

Kylvätskor används för att smörja och kyla arbetsområdet vid metallbearbetning. Kylmedelsegenskaper gör det möjligt att minska friktionen i bearbetningszonen, och därigenom minska verktygsslitage, öka produktkvaliteten, förbättra intensiteten av tekniskaprocess och, som ett resultat, övergripande produktivitet.

På grund av deras smörjande egenskaper reducerar kylmedel friktionskraften mellan arbetsstyckets yta och skärverktygets kant, inre friktion i det skurna metallskiktet. Separata tekniska smörjmedel har kemiska egenskaper som bidrar till att minska inte bara friktionskraften utan även skärkraften. De flesta kylmedel är ytaktiva ämnen med höga adsorptionsegenskaper. De kan bilda en stabil film på metallytan, vilket avsevärt minskar friktionen. Vissa speciella ytaktiva tillsatser har en "kilande" effekt på metallen. De långsträckta molekylerna av sådana tillsatser faller i mikrosprickor på metallytan, som en kil, och försvagar därigenom bindningen mellan materialets partiklar. Således "hjälper" kylvätskan arbetsverktyget att skära av lagret från basmetallen.

De vanligaste kylvätskorna för verktygsmaskiner

Följande typer av vätskor tillverkas för metallbearbetning på svarv- och fräsmaskiner:

• Emulsoler baserade på mineral- och petroleumoljor.
• Emulgeringsmedel med syntetiska fettsyror.
• Svarvnings- och fräsoperationer som involverar höghastighetsbearbetning av rostfria och legerade stål utförs i enlighet med GOST 38.01445-88. För dessa ändamål tillhandahålls syntetiska föreningar som är baserade på talloljor, högatomära alkoholer, trietanolamin.
• Sulfofresoler är blandningar av högrenad olja och svavelh altiga föreningar. Inteinnehåller vatten, alkalier, syror. Sådana kylmedel för verktygsmaskiner minskar effektivt friktionen och orsakar inte korrosion.

Användning av kylvätska för metallformning

Denna metod för metallbearbetning åtföljs av betydande specifika krafter och relativ glidning mellan arbetsstycket och verktyget. De kylmedel som används i sådana tekniska processer måste ha en betydligt högre viskositet. De framträdande egenskaperna hos metallbildande föreningar är:

• Tillräcklig viskositet.
• Beständig mot brott och delaminering under höga temperaturer.
• Vattengrafitkompositioner används med inkludering av finflagig grafit baserad på oljesuspension.

Funktioner för användning av skärvätskor

För att använda kylvätskan mer effektivt finns det några enkla regler att tänka på.

• Minsta flödeshastighet, oavsett om det är en vattenlösning eller en emulsion, är 10-15 l/min.
• Det är mycket viktigt att kylvätsketillförseln sker på den plats där den maximala mängden värme genereras. Vid svarvning är detta området där spånen separeras från arbetsstycket.
• Kylvätska måste tillföras omedelbart. När kylvätska appliceras efter en tid, kommer en mycket het fräs att svalna snabbt, vilket leder till att det bildas sprickor i den.
• Kylvätska är inte lämplig för svarvning av spröda metaller (brons, gjutjärn, etc.). När man vänder sådana material,små spån, som, blandat med kylvätska, kan täppa till maskinens arbetsenheter (vagn, bromsok, styrbädd), vilket leder till för tidigt slitage och brott på dessa enheter.

Tillverkning och lagring av skärvätskor

Förutom färdiga kompositioner för långtidslagring produceras koncentrat och komponenter för beredning av vätskor anpassade till förhållandena i ett visst företag. Kylvätska, kylvätska, vars pris främst beror på sammansättningen som uppfyller en viss typ av arbete, säljs på den moderna marknaden för 70-160 rubel / liter för färdiga formuleringar av inhemska tillverkare och 105-290 rubel / liter utländsk produktion. Den genomsnittliga kostnaden för koncentratet är 240 rubel / liter. Innan du applicerar vätskan utförs följande procedurer:

• Blandning av komponenterna utförs vid de temperaturer som anges för sammansättningen och märket (60-110 0С).
• Analys av kompositionen för överensstämmelse med GOST.
• Förberedda kompositioner förvaras i specialiserade behållare som tillåter periodisk uppvärmning, blandning.
• Vid beredning av kylvätskan är det möjligt att införa tillsatser, som utförs på fina emulgeringsvibratorer.
• Återfyllning av kontinuerliga matare.
• Under användningsprocessen blir kompositionerna kontaminerade. Kylmedelsrengöringssystem från metallrester tillhandahålls. Avfallsprodukter som inte kan rengöras effektivt måste kasseras.