Mazací kapaliny: co to je, typy a použití

Chladicí kapalina Vše o chladicí kapalině

Při zpracování kovů řezáním nebo plastickou deformací se uvolňuje velké množství tepla. V důsledku zahřívání pracovního nástroje a povrchu obrobku se zhoršuje kvalita zpracování, zvyšuje se opotřebení drahých nástrojů a zařízení a mění se struktura povrchových vrstev kovu obrobku. To následně vede ke snížení pracovních vlastností a kvality finálních produktů.

K zamezení těchto projevů a zlepšení kvality povrchové úpravy obrobku se používají speciální chladicí technické prostředky – COTS.

Podle stavu agregace se COTS dělí na plynné, kapalné, pevné.

Nejrozšířenější jsou kapalné LC – řezné kapaliny (chladicí kapaliny).

Řezná kapalina (chladicí kapalina) – Jedná se o speciální látku používanou při provozu strojů na zpracování kovů. Každý technologický proces soustruhu nebo frézky je doprovázen třením, které může vést k deformaci obrobku, zlomení drahého stroje nebo jeho části, změně mechanických vlastností kovu.

Hlavním účelem chladicí kapaliny pro obrábění kovů je oddělení povrchů vystavených tření a snížení teploty nástroje. Tato kapalina vytváří na pracovních plochách mazací film, který snižuje tření a sílu potřebnou pro řezání. Zavedení speciálních přísad do složení produktu zjednodušuje proces řezání – molekuly kapaliny rychle pronikají do mikrotrhlin na povrchu kovu a jakoby vrážejí klín mezi jeho částice.

Chladicí kapalina pro obráběcí stroje. vrtání

Složení chladicí kapaliny (SOTS)

Složení receptury většiny řezných kapalin pro obrábění kovů je přibližně stejné. U produktů různých výrobců a názvů se mění pouze koncentrace určité látky nebo přísady potřebné pro určitý proces nebo kov.

Efektivní chladicí kapalina pro obráběcí stroje zahrnuje:

Maziva vyrobená z přírodních nebo syntetických olejů

Aditiva s různými výkonnostními vlastnostmi

Látky, které brání separaci řezných kapalin na frakce

Antikorozní komponenty a komponenty snižující opotřebení

Přísady snižující pěnivost a agresivitu vůči ošetřeným kovům

Aditiva ve složení chladicí kapaliny

Aditiva jsou důležitou součástí chladicí kapaliny pro obrábění kovů. Díky velmi malé koncentraci mohou výrazně zlepšit kvalitu a efektivitu práce s kovem.

aditiva-chladiva.png

Aditiva pro různé účely plní několik důležitých funkcí:

Zvyšte odolnost kovů vůči korozi

Odolávejte opotřebení snížením opotřebení nástroje

nedovolte, aby se na povrchu kovového obrobku během zpracování vytvořily škrábance,

Zabraňuje tvorbě pěny, která snižuje kvalitu chladicí kapaliny, a vzniku olejové mlhy, která má škodlivý účinek na pokožku a dýchací orgány pracujícího personálu

Hlavní funkce chladicí kapaliny

Řezné kapaliny pro obráběcí stroje plní tyto hlavní funkce:

Chlazení řezného nástroje, který se během provozu zahřívá a zvýšení jeho životnosti

Zlepšení kvality povrchové úpravy kovů

Odstraňování prachu, nečistot, kovových třísek atd. z pracovních ploch

Mazání třecí zóny pro zvýšení zdroje fréz, snížení koeficientu tření a uvolnění tepla

Zvyšte produktivitu stroje zvýšením rychlosti, zlepšením kvality a přesnosti

klasifikace chladicí kapaliny

Každý technologický proces vyžaduje chladivo, jehož vlastnosti budou maximálně odpovídat specifikům materiálu a vlastnostem stroje.

V kovoobráběcím průmyslu se obvykle pro obrábění kovů používá několik typů řezných kapalin:

Olejové chladicí kapaliny. Jejich základem je minerální nebo syntetický olej. Pro získání speciálních vlastností kapaliny se do kompozice zavádějí přísady. Taková chladicí kapalina dokonale mažou povrchy, ale nesnižují dobře teplotu, proto se používají pro měkké kovy při jednoduché práci.

READ
Pokládka elektrického vedení v koupelně: jak provést elektroinstalaci v mokrém steru podle schématu ze spojovací krabice, vlastní kabeláž napájecího kabelu a bezpečnostní podmínky

Chladicí kapaliny mísitelné s vodou – tyto kapaliny mohou obsahovat alkoholy, emulgátory, oleje, elektrolyty, přísady atd. Dobře chladí nástroje a kovy, ale má mírné mazací vlastnosti,

Minerální chladicí kapaliny – vyrobené z ropných produktů, používané zejména pro provoz frézovacích a soustružnických strojů na řezání oceli,

Syntetické a polosyntetické chladicí kapaliny – tyto typy řezných kapalin jsou vyráběny na bázi směsi vodorozpustných polosvětů s přídavkem tenzidů, inhibitorů, biocidů atd.

Chladící emulze – kompozice s vyšší koncentrací dispergovaných složek ve srovnání s vodou mísitelnými. Tyto kapaliny mají vynikající mazací vlastnosti a ochranu proti opotřebení.

Podle způsobu přípravy nebo složení pracovní kapaliny se rozlišují emulsy – hotové kapaliny, které obsahují přísady zabraňující separaci, a koncentráty chladicí kapaliny, které se před použitím smíchají s vodou za účelem získání emulzí chladicí kapaliny.

Podle viskozity, bodu vzplanutí, čísla kyselosti atd. (olejové chladicí kapaliny)

Řezné kapaliny pro řezné operace

Hlavní oblasti použití řezných kapalin jsou soustružení a frézování kovů. Emulsol pro obrábění kovů se vybírá na základě konkrétních podmínek výroby: typ zařízení, použitý nástroj, prováděné technologické operace, materiál obrobku, způsob dodávky pracovní emulze atd.

Všimněte si, které řezné kapaliny jsou nejběžnější při různých řezných operacích:

Jeden a půl procenta roztoku uhličitanu sodného ve vařené vodě (pro hrubé soustružení)

Voda, fosforečnan sodný a trinit sodný – Zlepšuje odolnost proti korozi

Voda, emulsol a soda – poskytuje vysoce kvalitní soustružení

Olej (průmyslový a lněný) a petrolej – pro vysoce přesnou práci s drahými frézami

Sulfofrezol a petrolej – pro hluboké vrtání kovu

Petrolej – při práci s hliníkem a jeho slitinami

Tváření kovů také vyžaduje použití řezných kapalin, ale takové materiály musí mít speciální vlastnosti. Obrábění kovů tlakem se vyznačuje značným úsilím a nízkou kluznou rychlostí mezi součástí a nástrojem, proto musí být chladicí kapalina dostatečně viskózní, odolná proti delaminaci při vysokých teplotách. Tyto kapaliny často obsahují jemně vločkový grafit, který minimalizuje tření v zóně plastické deformace.

Speciální maziva se používají také při práci s hliníkem a jeho slitinami. Tento kov má tu vlastnost, že se lepí na povrchy řezného nástroje, se kterými přichází do styku. Z tohoto důvodu musí hliníkové chladicí kapaliny poskytovat vysoce kvalitní povrchovou úpravu obrobku. Při práci s hliníkem se obvykle používají chladicí emulze na bázi mastných kyselin a prostředky s etylenglykolem nebo glycerinem.

Chladicí kapalina pro soustruhy

Na otázku, která chladicí kapalina je nejlepší pro soustružení, neexistuje jediná odpověď: musí být zvolena s ohledem na rychlostní režim a vlastnosti zpracovávaného kovu.

Při vysokorychlostním soustružení je lepší používat kapaliny se zlepšeným odvodem tepla a kluznými vlastnostmi.

I při obrábění nerezových kovů musí koncentrát chladicí kapaliny pro soustruhy obsahovat speciální přísady, aby se zabránilo korozi nástrojů a součástí zařízení.

Pro zpracování viskózních kovů se do složení soustružnické emulze nutně zavádějí složky proti zadření.

Chladicí kapalina pro frézování

Požadavky na chladicí kapalinu u frézek závisí na řezných podmínkách, materiálu nástroje a obrobku. Například při použití fréz s tvrdokovovými břitovými destičkami je hlavní vlastností, kterou musí řezná kapalina mít, vysoká mazivost. Chladicí vlastnosti nejsou důležité a dokonce škodlivé: frézování je přerušovaný proces, intenzivní ochlazování zóny řezu vede k tvorbě tepelných trhlin na břitech nástroje vlivem náhlých teplotních změn.

READ
Nápady na renovaci a zdobení schodů

Při práci s díly vyrobenými z hliníku a nerezové oceli by měla být pro zlepšení povrchové úpravy použita chladicí kapalina s přísadami pro extrémní tlaky.

Chladicí kapalina pro brusky

Chladivo pro broušení kovů podléhá zvýšeným požadavkům na požární bezpečnost, pěnivost a mlžení a obsah látek nebezpečných pro zdraví personálu.

Při broušení vzniká v pracovní oblasti velké množství drobných třísek a brusného prachu, což vede ke vzniku rýh na obrobených plochách. Proto je pro zajištění vysoce kvalitních dílů nutné volit chladicí kapaliny se zlepšenými čisticími vlastnostmi.

Chladicí kapalina pro vrtání

Při výběru řezné kapaliny pro vrtačku je nutné vzít v úvahu hloubku otvorů: chladicí kapaliny pro hluboké vrtání musí mít zvýšené vlastnosti odvádějící teplo a kluzné vlastnosti.

Pro zlepšení kvality obrábění dílů z nerezové oceli se do chladicí kapaliny přidávají komponenty, které zabraňují přilnutí kovu k vrtáku.

Jedním z nejdůležitějších požadavků na chladicí kapalinu při použití karbidových vrtáků je obsah přísad, které zabraňují vyhoření kobaltu.

Chladicí kapalina pro tváření kovů

Výběr chladicí kapaliny pro tváření kovů se provádí s ohledem na vlastnosti technologických režimů prováděných procesů (lisování, lisování za tepla nebo za studena).

Pro operace ražení za tepla se používají především žáruvzdorné řezné kapaliny na vodní bázi s grafitem a bez grafitu a také olejové chladicí kapaliny s grafitem. Tyto produkty tvoří tepelně odolný mazací film s dobrými separačními vlastnostmi. Zabráněním tvrdého kontaktu mezi matricí a obrobkem pahýly snižují opotřebení zařízení.

Široké uplatnění našel také speciální odpařovací olej pro ražení, který obsahuje speciální polární přísady (estery). Má nízkou viskozitu, snadno se nanáší na pracovní plochy, při zahřátí se odpařuje a nevyžaduje následné čištění.

Pro tváření kovů za studena tlakem se vyrábějí chladicí kapaliny na olejové bázi s významným obsahem různých přísad a mazacích přísad, které dávají požadované výkonové vlastnosti: odolnost proti korozi, odolnost proti opotřebení, dobré vlastnosti při extrémním tlaku. Ochranný olejový film snižuje tření, snižuje defekty a zlepšuje kvalitu povrchu výsledných dílů.

Mnoho řezných kapalin má řadu významných nevýhod, včetně:

  • Rychlá delaminace a baktericidní infekce s následnou ztrátou pracovních vlastností
  • Způsobování koroze a destrukce částí strojů z neželezných materiálů
  • Pěnění a sedimentace při použití s ​​tvrdou vodou
  • Toxicita a alergie způsobující zdravotní problémy personálu

Výrobci chladicí kapaliny se snaží výše uvedené jevy minimalizovat. Ruské společnosti vyrábějící řezné kapaliny přitom dnes nejsou v žádném případě horší než zahraniční „konkurenti“ a dodávají na trh chladicí kapaliny, které splňují mezinárodní standardy.

Jednou z takových společností je Effective Element. Polosyntetická vodou ředitelná řezná kapalina EFELE CF-621 neobsahuje více než 20 % minerálního oleje, takže se svými vlastnostmi blíží syntetickým.

Univerzální chladicí kapalina EFELE CF-621 se doporučuje pro použití při zpracování různých druhů oceli, včetně nerezové a vysoce legované, litiny, titanu, slitin hliníku. Lze jej také použít při broušení, soustružení, vrtání, vystružování, frézování, řezání, závitování, honování a lapování.

READ
Pryžové dlaždice na schody

EFELE CF-621 je koncentrát, který se před použitím ředí vodou v požadovaných poměrech (rozsah koncentrace – od 5 do 10%, v závislosti na typu provozu). K přípravě roztoku se používá voda o tvrdosti 100 – 350 ppm (10 – 35 °TH, 5 – 19 °DH). Hotová kapalina neobsahuje formaldehyd, chlór a sekundární aminy, proto neuvolňuje výpary škodlivé pro člověka.

Během provozu tato chladicí kapalina vykazuje vynikající biologickou stabilitu, vysoké mazací, protipěnící a antikorozní vlastnosti a nepřítomnost nepříjemného zápachu. Použití tohoto materiálu zaručuje vysokou kvalitu povrchové úpravy.

Jak používat chladicí kapalinu pro obráběcí stroje?

1. Určete pracovní kov a jeho vlastnosti. Každý kov nebo slitina má své specifické vlastnosti při zpracování, což vyžaduje pečlivý výběr chladicí kapaliny. Kapalina vhodná pro ocel nebude dobře fungovat s hliníkem atd.

2. Zvolte koncentraci chladicí kapaliny. Nízká koncentrace zhorší výkon stroje a příliš vysoká koncentrace může poškodit zdraví pracovníků a vést k pěnění kapaliny. Potřebné koncentrace se dosáhne přidáním koncentrátu chladicí kapaliny po malých dávkách do vody za důkladného promíchání.

3. Zkontrolujte kompatibilitu strojního mazání a chladicí kapaliny.

4. Kontrolujte spotřebu chladicí emulze – měla by být alespoň 10-15 litrů za minutu (bez ohledu na složení).

5. Emulzi chladicí kapaliny použijte ihned, na začátku práce, bez čekání na zahřátí frézy.

6. Nanášejte chladicí kapalinu na místa s nejvyšší teplotou – kde probíhá proces tvorby třísky.

7. Nepoužívejte chladicí kapalinu pro zpracování křehkých kovů – malá drť těchto materiálů smíchaná s chladicí kapalinou se zanáší do součástí a sestav a tím kazí drahé zařízení.

Před použitím se hotová kapalina nebo koncentrát chladicí kapaliny důkladně promíchá s vodou, přičemž je nutné přidávat koncentrát chladicí kapaliny po malých dávkách do vody. Pokud přidáte v opačném pořadí – nalijte vodu do koncentrátu chladicí kapaliny – pak emulze nemusí fungovat kvůli separaci kapalin, tvorbě velkých kapek nerozpuštěného koncentrátu.

Je nutné analyzovat složení (recept každé chladicí kapaliny musí odpovídat GOST), v případě potřeby zavést přísady a naplnit je do kontinuálního napájecího zařízení. Skladování je možné ve speciálních nádobách při stanovené teplotě a vlhkosti. Po ukončení práce je nutné emulzi chladicí kapaliny očistit od nečistot a kapaliny, které nelze vyčistit, zlikvidujte podle výrobního řádu.

V procesu obrábění kovů vždy dochází k silnému tření mezi obrobkem a nástrojem. To je zvláště významné u soustruhů, kde je fréza velmi horká.

Druhy a použití řezných kapalin

Použití řezných kapalin na vodní bázi při frézování

Intenzivní tření také způsobuje předčasné opotřebení nástroje při plastické deformaci za studena, zejména u operací, jako je vysokorychlostní vícepolohové pěchování nebo vytlačování za studena. Ve všech těchto případech je nutné použít speciální řezné kapaliny.

Jedním z posledních domácích novinek v oblasti řezných kapalin je vodou ředitelná univerzální chladicí kapalina EFELE CF-621. Přestože je toto chladivo syntetické, má nejnižší náklady spojené s minerálními produkty. EFELE CF-621 je určen pro řezání kovů, jako je ocel, včetně nerezové a legované, litiny, titanu, hliníku a slitin mědi. Tato chladicí kapalina je k dispozici ve formě koncentrátu. Má jantarovou barvu a příjemnou karamelovou vůni, neobsahuje formaldehyd, chlór a sekundární aminy, proto nepůsobí škodlivě na zdraví. Chladicí kapalina EFELE CF-15, vyrobená ze syntetických složek s přídavkem (až 621 %) složení minerálního oleje, má dobrou biologickou stabilitu a vysoce výkonné vlastnosti. To umožňuje zpracování kovů při nižší koncentraci roztoku.

READ
Dokončení fasády domu s obklady - typy, vlastnosti materiálů a nuance jejich použití

Řezné kapaliny: struktura, mechanismus účinku

Široké použití řezných kapalin je způsobeno tím, že současně provádějí účinné oddělování třecích ploch obrobku a nástroje a také snižují jeho teplotu. Současně je představeno složení komponentů, které zahrnují nejúčinnější řezné kapaliny:

  1. Maziva na bázi syntetických nebo živočišných olejů.
  2. Aditiva, která dodávají látkám indikátory proti tření a extrémního tlaku.
  3. Komponenty, které vylučují separaci kompozic při dlouhodobém skladování.
  4. Látky, které chrání pracovní nástroje před korozí a zničením.
  5. Aditiva snižující agresivitu.
  6. Přísady, které zlepšují smáčivost a snižují pěnění při obrábění kovů.

Odpadní produkty podléhají povinné likvidaci. Klasifikace, podle které se řezné kapaliny (chladicí kapaliny) vyrábějí, se obvykle provádí podle následujících parametrů:

  1. Podle původu hlavních komponent. Olejové chladicí kapaliny se tedy vyrábějí na bázi technických olejů – ropných produktů, jakož i na bázi tuků živočišného nebo rostlinného původu.
  2. Podle způsobu přípravy se rozlišují emulsy – produkty s dlouhou dobou samovolné exfoliace, nebo technická olejová chladiva, která se připravují bezprostředně před jejich použitím. V druhém případě se koncentrát chladicí kapaliny vyrábí podle GOST.
  3. Podle odvětví jejich použití se vyrábí syntetická chladiva určená pro podmínky operací plastické deformace, navíc pro soustruhy.
  4. Olejová chladiva se také liší svými fyzikálními a mechanickými vlastnostmi – číslem kyselosti, viskozitou, bodem vzplanutí. Posledně jmenovaná charakteristika určuje, zda lze chladicí kapaliny oleje použít při operacích lisování za tepla nebo ne.

Značky nejběžnějších směsí pro obrábění

Pro soustruhy se vyrábějí tyto typy:

  • Emulsoly, které jsou zředěnými běžnými minerálními oleji (například I-12, I-20) Emulsoly na bázi ropy se vyrábějí podle technických požadavků GOST 6243-75;
  • Emulgátory obsahující kovová mýdla syntetických mastných kyselin. Vyrobeno v souladu s GOST R 52128-2003;
  • Syntetické přípravky na bázi vysokoatomových alkoholů, talových olejů, triethanolaminu. Jsou vyráběny v souladu s GOST 38.01445-88 a jsou určeny pro soustruhy, které obrábějí vysokorychlostní nerezové legované oceli. Není dovoleno je používat ve formě odpadu;
  • Sulfofresoly (GOST 122-94) jsou směsi vysoce čisté ropy a sloučenin obsahujících síru. Účinně snižují tření, nemají korozivní vlastnosti, protože neobsahují vodu, kyseliny, zásady.

Požadavky na řezné kapaliny

Společnou vlastností, kterou by syntetické řezné kapaliny pro soustruhy měly mít, je snížená viskozita. Hlavní složky chladicí kapaliny jsou zde snadno rozmístěny po složitém povrchu nástroje, dobře jej ochlazují a neumožňují ulpívání třísek na fréze. V průměru uvažovaný ukazatel pro obráběcí procesy nepřesahuje 35 – 40 cSt. V Rusku se často používají dovážené produkty, například od značky MobilCut. Podle principu substituce dovozu, který je nyní v Rusku široce zaváděn, jsou však dovážené značky postupně nahrazovány domácími typy podobných výrobků. Kromě toho popisy takových výrobků často nepokrývají typy ocelí nebo neželezných slitin (zejména hliníku), které se používají v Rusku. K dispozici jsou speciálně vybavené nádoby na použité chladicí kapaliny.

READ
Proč cuketa na zahradě hnije

Druhy chladiv pro tváření kovů

S ohledem na značné měrné síly, jakož i rychlosti relativního klouzání materiálu obrobku po nástroji, by jakosti pro použití v technologických procesech měly mít výrazně vyšší viskozitu. Navíc při významných stupních deformace začínají na styčných plochách chemicko-mechanické povrchové reakce, které přispívají ke zhoršení třecích podmínek. To snižuje životnost nástroje, zejména při obrábění měkkých kovů, jako je hliník. Použití částečně spotřebovaných látek při zpracování hliníku je nepřijatelné. Proto jsou charakteristické rysy těchto skladeb pro podmínky Ruska:

  • Relativně vysoká viskozita. V praxi se pohybuje od 45 – 50 cSt pro chladicí kapaliny na bázi minerálních olejů typu I20 (GOST 20799-88), do 75 – 80 cSt pro chladicí kapaliny se sloučeninami síry a živočišnými tuky (typickým představitelem je Ukrinol GOST 9.085-88) ;
  • Odolné vůči delaminaci nebo lomu při vysoké teplotě. Kompozice nutně obsahuje sirné přísady, aniontové emulgátory. Mezi nejpoužívanější značky patří ethanolaminy a alkylsulfáty s přísadami dle GOST 10534-88. V odpadních produktech je koncentrace těchto složek prudce snížena;
  • Typy grafitu na vodní bázi, včetně přísady na bázi olejové suspenze jemnozrnného grafitu. Jsou vydávány v souladu s GOST 5962-88.

Zvláštní skupinu představují látky používané při zpracování hliníku a jeho slitin. Hliník se vyznačuje intenzivním přilnutím ke kontaktním plochám nástrojů, proto by neměl být zajištěn ani tak pokles teploty, jako vysoká čistota konečného povrchu výrobku. Například při válcování hliníkových plechů se používají následující:

  • Produkty na bázi 5 – 10% maziva 59c (GOST 5702-85);
  • Emulsoly na bázi syntetických mastných kyselin s přídavkem triethanolaminů (GOST 8622-85);
  • Látky obsahující vysokomolekulární syntetické alkoholy: například ethylenglykol GOST 10136-97 nebo glycerin GOST 6823-97.

Mnoho chladicích systémů určených pro práci s hliníkem se vyrábí podle specifikací Ruska a dalších zemí SNS. Viskozita takových kompozic pro zpracování hliníku se obvykle bere jako minimum.

Příprava, skladování a likvidace řezných kapalin

V Rusku se koncentrát chladiva i komponenty pro jeho přípravu vyrábí pro podmínky konkrétního podniku. Před použitím pro obrábění kovů procházejí následujícími postupy:

  1. Míchání složek při správných teplotách (při 60 – 110 ° C, která je určena značkou a složením).
  2. Odběr vzorků pro analýzu souladu (GOST 2517-80 platí pro Rusko).
  3. Skladování ve specializovaných nádobách, které umožňují pravidelné míchání, ohřev atd.
  4. Tankování do zařízení a zařízení pro nepřetržité zásobování.

Při přípravě chladicí kapaliny mohou být přidána aditiva. Za tímto účelem jsou v závodech ruských podniků často poskytovány jemné emulgační vibrátory. V průběhu času se příslušné kompozice kontaminují, proto jsou k dispozici různé systémy, které čistí chladicí kapalinu od zbytků třísek, přilnavého kovu atd. Odpadní produkty, jejichž účinné čištění již není možné, se likvidují. Video jak svařovat řeznou kapalinu vlastníma rukama

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: