Pjovimo skystis yra terpė, kuri metalo pjovimo metu įrankio ir ruošinio sąlyčio sąsajai suteikia ir aušinimo, ir tepimo efektą. Ji atlieka keturias funkcijas: pašalina šilumą, sutepa pjovimo briauną, nuplauna drožles ir slopina koroziją. Pjovimo skysčiai daugiausia skirstomi į keturis tipus: grynąsias alyvas, tirpias/emulsines alyvas, pusiau sintetines ir sintetines. Kiekvienas tipas tinka konkrečioms medžiagoms ir apdorojimo procedūroms.
Kodėl taip sudėtinga pasirinkti pjovimo skystį?
Netinkamo pjovimo skysčio naudojimo kaina yra ne tik padidėjusi kaina, bet ir disko pažeidimas, paviršiaus kokybės pablogėjimas bei veleno paleidimo greičio sumažėjimas. Laisvai pjaunančio žalvario tekinimas ant griebtuvo yra beveik priešingas pjovimo skysčio chemijos poreikiui slankiojančios galvutės staklėje su titano lydinio implantu.
Dėl abipusio šilumos išsklaidymo, tepimo ir drožlių šalinimo apribojimo, metalo pjovimo pjovimo skysčių pasirinkimą reikia vertinti visapusiškai. Šiame straipsnyje bus pristatyti keli kintamieji, kurie tiesiogiai lemia įrankio tarnavimo laiką.
Pjovimo skysčio vaidmuo metalo pjovime
Pjovimo proceso metu šlyties zonos plastinė deformacija ir įrankio grėblio paviršiaus trintis paverčia pjovimo energiją labai koncentruota vietine šiluma. Jei ši šiluma nekontroliuojama, ji suminkština įrankį, pagreitina briaunos dilimą ir gali deformuoti detales, apdirbtas pagal mažus tolerancijos nuokrypius.
Remiantis santrauka „ScienceDirect“ medžiagų mokslas metalo apdirbimo skystis atlieka tris pagrindines funkcijas: tepimą, aušinimą ir drožlių šalinimą iš pjovimo zonos. Ketvirtoji funkcija – korozijos kontrolė – apsaugo ir gatavą gaminį, ir staklių kreipiamąją bėgelį.
Tarp aušinimo ir tepimo: vanduo, turintis didelę savitąją šilumos talpą, gali efektyviai pašalinti šilumą; alyva gali sutepti slystančias drožles ir slopinti susikaupę kraštai, tačiau šilumos išsklaidymo greitis yra daug lėtesnis nei vandens. Kiekvieno tipo pjovimo skystis yra skirtingas šio kompromiso sprendimas.
Keturių pjovimo skysčių tipų palyginimas
Rinka daugiausia skirstoma į keturias kategorijas, skirtumas daugiausia atsispindi aliejaus kiekyje ir naudojimo būde:
- Gryno aliejaus pagrindu pagaminta pjovimo alyva (grynoji/neapdorotoji alyva) sudėtyje neturi vandens, o kaip bazinė alyva naudojama mineralinė arba augalinė alyva. Jos tepimo savybės ir atsparumas rūdijimui yra stipriausios, tačiau jos aušinimo gebėjimas yra silpniausias.
- Tirpios/emulsinės alyvos yra mineralinės alyvos prisotinti koncentratai, kuriuos reikia sumaišyti su vandeniu srutų rezervuare, kad susidarytų emulsija. Ši emulsija yra bendras pasirinkimas, pasižymintis subalansuotomis savybėmis, ekonomiškumu ir praktiškumu.
- Pusiau sintetinis koncentratas turi mažesnį alyvos kiekį ir yra pagerintas polimerais, užtikrinančiais kompromisą tarp aušinimo ir tepimo.
- Sintetinės alyvos yra visiškai be mineralinės alyvos ir pagamintos iš cheminių priedų. Jos pasižymi geriausiu aušinimo pajėgumu ir ilgesniu bako tarnavimo laiku, tačiau ribinio tepimo efektyvumas yra silpnas.
| Skysčio tipas | Tipinė koncentracija naudojimo metu | Aušinimas | Tepimas | Geriausiai tinkančios programos |
|---|---|---|---|---|
| Grynas (grynas) aliejus | Naudokite neskiestą – neskiestą | žemas | Aukščiausia | Šveicariškos tekinimo staklės, sraigtinės staklės, sriegimas, gręžimas pistoletu, titano / medicinos dalys |
| Tirpus (emulsinis) aliejus | ~5–10 % koncentrato vandenyje | geras | geras | Bendrasis tekinimas ir frezavimas, sunkus grubus apdirbimas, aliuminis, sriegimas |
| Pusiau sintetinis | ~4–8 % koncentrato vandenyje | aukštas | vidutinis | Mišrūs darbai dirbtuvėse, apimantys frezavimo ir tekinimo stakles |
| Sintetinis | ~3–8 % koncentrato vandenyje | Aukščiausia | Sumažinti | Didelės spartos frezavimas, šlifavimas, karbido įrankiai, ilgas tarnavimo laikas |
Lentelėje pateikta koncentracija po tipinio praskiedimo; grynas alyvos pagrindu pagamintas pjovimo skystis naudojamas tiesiogiai. Konkreti koncentracija turėtų būti pagrįsta kiekvieno tiekėjo duomenų lapu ir kontroliuojama refraktometru.
Kaip parinkti pjovimo skystį pagal medžiagą ir procesą?
Pjovimo skysčio pasirinkimas daugiausia priklauso nuo dviejų veiksnių: kokios medžiagos reikia pjauti ir kokio pjovimo metodo reikia naudoti.
Atitikimas pagal medžiagą
Plienui tinka naudoti mineralinę alyvą su tepalu. Aliuminio detalėms reikalingas stiprus aušinimo pajėgumas, todėl reikia rinktis pjovimo skystį be aktyviosios sieros. Aktyvioji siera gali palikti dėmes ant aliuminio detalių paviršiaus. Nerūdijančio plieno ir titano lydinių apdirbimas yra sudėtingas. Dėl mažo šilumos laidumo šiluma lengvai susikaupia pjovimo vietoje.
Todėl daugelyje dirbtuvių naudojamas aukšto slėgio vandens pagrindo aušinimo skystis, kurio koncentracija yra 8–10 %, o kartais šiluma greitai pašalinama aušinant per įrankį, esant 40–70 barų slėgiui. Tuo tarpu ketus ir dauguma žalvario gaminių dažnai apdirbami sausai.
Atitikimas pagal įrankį ir procesą
Cementuotas karbidas lengvai įkaista ir yra jautrus terminiam šokui. Patartina rinktis visiškai sintetinį pjovimo skystį, pasižymintį didele aušinimo galia.
Greitapjūvis plienas tinka naudoti su emulsine alyva arba pusiau sintetiniu tipu. Aušinimas yra pirmasis greitojo tekinimo ir frezavimo žingsnis. Nors sriegimas ir pratraukimas atliekami mažo greičio ir aukšto slėgio sąlygomis, pirmenybė turėtų būti teikiama ekstremalaus slėgio tepimui.
Kodėl šveicariško tipo tekinimo staklės renkasi gryną pjovimo alyvą?
On Šveicariško tipo tekinimo staklės Su uždara, slankiojančia galvute dirbtuvių patirtis yra beveik tokia pati: daugeliu atvejų vietoj vandeninio aušinimo skysčio naudojama neskiesta alyva. Priežastis susijusi su staklių konstrukcija. Kreipiamoji įvorė ir mikronų lygio tolerancijos reikalauja, kad pjovimo skystis būtų geriau tepamas ir galėtų prasiskverbti į mažą tarpą tarp įrankio ir ruošinio.
Taip pat labai svarbu, kad vandeninis pjovimo skystis, įstrigęs uždaroje šveicariško tipo tekinimo staklių ertmėje, linkęs sukelti vidinių komponentų koroziją ir, ilgai naudojant, gali netgi pažeisti jautrias poašelės apvijas.
Alyvos šilumos išsklaidymo pajėgumas yra daug mažesnis nei vandens, todėl dažnai reikia sumažinti pjovimo padavimą ir greitį; alyva taip pat gali sukelti rūką ir padidinti gaisro pavojų. Uždarose staklėse, skirtose titano lydiniui be priežiūros pjauti, tai yra paslėptas pavojus, į kurį reikia atkreipti dėmesį.
Augalinės arba sojų pupelių pagrindu pagamintos pjovimo alyvos, kurių pliūpsnio temperatūra yra aukštesnė nei mineralinės alyvos, mažiau linkusios išskirti dūmus ir užsidegti, todėl jos yra įprasta apsaugos priemonė. Sudėtingiausioms nerūdijančio plieno ir titano lydinių apdirbimo užduotims atlikti kai kurios dirbtuvės verčiau rizikuoja korozija ir pereina prie aukšto slėgio vandens pagrindu pagamintų aušinimo skysčių, vien tam, kad išnaudotų jų geresnį šilumos išsklaidymą.
Jei svarstote, kuris modelis jums tinkamiausias, JIANKE CNC šveicariško tipo tekinimo staklės ir įprastos CNC tekinimo staklės susieja modelio pasirinkimą su medžiagomis, tolerancijomis ir partijų dydžiais – tais pačiais kintamaisiais, kurie daro įtaką pjovimo skysčio pasirinkimui.
Alyvos rūkas, koncentracija ir bakų priežiūra
Pjovimo skysčio pasirinkimas neapsiriboja vamzdžio atidarymo momentu. Ant kiekvienų dirbtuvių sienos turėtų būti užrašyti du skaičiai.
Pirma, poveikio riba. Geriausios Jungtinių Valstijų NIOSH standartinis dokumentas (Pub.98-102) rekomenduojama, kad metalo apdirbimo skysčių aerozolių (aerozolių) poveikis būtų apribotas iki 0.4 mg/m3 (įkvepiamų kietųjų dalelių krūtinėje), remiantis 10 valandų darbo dienų laiko svertiniu vidurkiu (TWA), dėl ilgalaikio alyvos rūko poveikio, susijusio su kvėpavimo takų ligomis. Alyvos rūko surinkimas nėra įmanomas didelės apkrovos staklėse.
Antra, koncentracija. Vandeninis pjovimo skystis paprastai naudojamas kaip 3–10 % koncentratas. Jei koncentracija mažesnė nei 3 %, tepimas ir apsauga nuo rūdžių sumažės; jei koncentracija didesnė nei 12 %, koncentruotas tirpalas bus iššvaistytas ir ant detalės liks storesnė plėvelė. Kadangi vandeninis skystis taip pat veisiasi mikroorganizmais, įprasta praktika yra apsaugoti skysčio baką nuo gedimo naudojant refraktometras kiekvieną savaitę aptikti ir bendradarbiauti su biocidų schema.
Abu jie pasižymi mažu šilumos laidumu, todėl jiems vyrauja šilumos išsklaidymo valdymas. Daugelyje dirbtuvių naudojamas 8–10 % koncentracijos vandenyje tirpus pjovimo skystis, dažnai per įrankį įleidžiamo aušinimo skysčio pavidalu, kad būtų pašalinta pjovimo zonos šiluma. Jei staklių konstrukcija labiau tinka alyvai, aukštos pliūpsnio temperatūros augalinė pjovimo alyva yra įprasta alternatyva titano apdirbimui.
Vandens pagrindo pjovimo skystis testuojamas refraktometru bent kartą per savaitę, o didelio našumo staklės – kasdien. Koncentracija palaikoma 3–10 % intervale: per praskiestas skystis praras apsaugą nuo rūdžių ir tepimo, per koncentruotas skystis – iššvaistys ir paliks plėvelę. Aptikimas turėtų būti derinamas su fungicidų režimu, siekiant kontroliuoti mikrobų augimą.
Gali būti. Grynos alyvos susidarantis alyvos rūkas gali užsidegti uždarose staklėse, ypač pjaunant titano lydinius arba kai staklės be priežiūros. Apsaugos priemonės apima alyvos rūko surinkimą, gaisro gesinimo sistemas ir didelio pliūpsnio augalinius arba sojų pupelių aliejus, kurie mažiau linkę rūkti ir užsidegti nei mineraliniai aliejai.
Paprastai. Sausas pjovimas dažnai naudojamas ketaus ir daugumai žalvario rūšių, nes jo drožlės sunkiai prilimpa, o šilumos kaupimąsi galima kontroliuoti. Sausas pjovimas taip pat visiškai panaikina rezervuarų priežiūrą ir alyvos rūko susidarymą. Vietoj to, dulkių ištraukimas tapo svarbiausiu prioritetu.
Išvada
Nėra vieno optimalaus pjovimo skysčio, tik tinkamas derinys. Pradedant nuo aušinimo ir tepimo pusiausvyros, medžiaga, įrankis ir procesas yra sujungiami. Šveicariško tipo tekinimo staklėse ir sriegimo staklėse paprastai naudojama gryna alyva, siekiant užtikrinti tepumą ir atsparumą rūdijimui; didelio greičio masinėje gamyboje sunkiai apdirbamiems lydiniams dažnai naudojami vandens pagrindo aušinimo skysčiai, skirti šilumai išsklaidyti. Nesvarbu, kas pilama į stakles, būtina kontroliuoti alyvos koncentraciją ir rūką.
Renkantis stakles, o ne tik pjovimo skystį. Jūsų pjovimo skysčio strategija ir staklių pasirinkimas yra du tos pačios problemos aspektai. Jei norite apdirbti mažas, sudėtingas, griežto tolerancijos detales ir norite, kad modelis atitiktų jų pačių medžiagas ir partiją, Kviečiame pasikonsultuoti su mūsų inžinieriais dėl tinkamų CNC tekinimo staklių ir ėjimo staklių sprendimų.
