Metalskærende væsker: Betydning, funktioner og typer

Efter at have læst denne artikel vil du lære om: - 1. Betydning af metalskærende væsker 2. Funktioner af skærevæsker 3. Ønskelige egenskaber 4. Typer.

Betydning af metalskærende væsker:

I metalskæringsprocessen genereres helbred på grund af følgende handlinger:

jeg. Plastisk deformation af metallet i skærezonen.

ii. Friktion mellem chip og rake overflade af værktøj.

iii. Gnidende handling mellem arbejde og flank overflade af værktøj.

Hvis vi rører ved arbejde, værktøj eller chip, finder vi dem varme. Blandt alle tre ting er chip det hotteste element. Ifølge energibesparelsen overføres 70% varme med chip, 20% bæres af værktøj og 10% ved arbejde. Varmen ændrer egenskaberne af værktøj som hårdhed. Det mister sin hårdhed, da temperaturen stiger. Resultatet i øget værktøjsslid, og dermed overfladen af ​​arbejdet forringes. Figur 9.41 (a) viser procentdelens fordeling af den totale varme, der genereres mellem chip, værktøj og emnet ved forskellige skærehastigheder.

For at forblive nøjagtigheden af ​​skæreværktøj, overfladefinish på emnet og øget værktøjslevetid begyndte brugen af ​​skærevæsker for et århundrede siden. Skærevæske omfatter smøremidler og kølemidler.

Smøremidler reducerer friktionen eller slid mellem værktøj og arbejde, mens kølemidler transporterer væksten, der genereres under deformation af metal. Skærevæsker hjælper med at opnå bedre overfladebehandling og en strammere dimensionskontrol.

Funktioner af skærefluider:

Hovedfunktionerne i skærevæsker i bearbejdningsprocessen er:

1. Til varmeafgivelse:

At sprede den varme, der genereres under bearbejdning.

2. At afkøle emnet:

At afkøle emnet ved at transportere varme væk med kølevæske.

3. At afkøle værktøjet:

At afkøle skæreværktøjet ved at afkøle skærezonen.

4. At reducere friktion og slid:

For at reducere friktion og slid på værktøjet ved hjælp af smøremidler.

5. At reducere kræfter og energiforbrug:

Det reducerer strømforbruget ved at skære materialet ved at reducere slitage.

6. For at forbedre værktøjets levetid:

Ved at sprede varme korrekt.

7. Forbedre overfladens afslutning:

Ved at transportere varme fra arbejdsmateriale.

8. At spyle væk chipsene:

Hold skæreområdet fri for varme chips. Også for at få chips til at bryde op i små dele.

9. For at beskytte maskineret overflade mod miljøkorrosion:

Korrosionsinhibitorer som natriumnitrat eller triethanolamin tilsættes i skærevæskerne for at forhindre korrosion af den bearbejdede overflade.

Ønskelige egenskaber ved skærefluid:

1. Smøreegenskaber:

Denne kvalitet reducerer friktionskraft mellem arbejde og værktøj. Det forhindrer også dannelsen af ​​den opbyggede kant.

2. Højvarmebærende (køling) Kapacitet:

Skærevæske skal bære mere og mere varme fra skærezonen hurtigt. Derved reduceres temperaturen på arbejde og værktøj. Dette vil reducere værktøjets slid, øge værktøjets levetid og overfladefinish.

En lille temperaturreduktion kan øge levetiden væsentligt i henhold til følgende empiriske forhold:

Tθ ⁿ = K

Hvor, T = Værktøjsliv (min)

θ = Temperatur ved chipværktøjsgrænsefladen (° C)

n = En eksponent afhænger af værktøjsform og materiale

K = Konstant

3. Korrosionsbestandig:

Skærevæsken bør forhindre arbejdsmaterialet i rustfrit rust eller korrosion. Til dette formål tilsættes korrosionsinhibitor som natriumnitrat i skærevæske.

4. Lav viskositet:

Det skal have lav viskositet, så at chip og snavs kan sætte sig hurtigt.

5. Stabilitet:

Det burde have lang levetid, det burde ikke blive forkælet hurtigt, både i brug og i opbevaring.

6. Ikke-giftig:

Det bør være giftfri og bør ikke være skadeligt for den menneskelige hud.

7. Ikke brandfarlig:

Det bør have et højt flammepunkt og bør ikke brænde let.

8. Ikke-Smokey:

Det bør ikke ryge eller skum let.

9. Små molekylstørrelse:

Den skal have en lille molekylstørrelse, der muliggør hurtig diffusion og bedre penetration til chip-værktøjsgrænsefladen.

10. kemisk stabil eller inert:

Det bør ikke reagere negativt med arbejdsmateriale.

11. Lugtfri:

Det bør være fri for uønskede lugtstoffer.

Typer af skærefluider:

En række skærende væsker er tilgængelige for at opfylde kravene til bearbejdningsprocesser. Selvom der ikke er nogen universalskæringsvæske, tilbyder nogle betydelig alsidighed, mens nogle er til specifik anvendelse.

De grundlæggende typer af skærevæsker følger:

1. Vand:

Vand har høj specifik varme, men er ringe i smøring. Det tilskynder også rustning. Den bruges som kølemiddel under værktøjslibning.

2. Opløselige olier (emulsioner):

Opløselige olier eller emulgerbare olier er den største type skærefluider, der anvendes til bearbejdning.

Disse er sammensat af:

jeg. Opløselig olie.

ii. Emulgeringsmidler (natriumsulfonat, fedt, syre, estere).

iii. Tilsætningsstoffer (ætsende resistens eller koblingsmidler).

iv. Vand (til fortynding 1-20%).

Emulgatorer er kemiske stoffer, der forårsager suspension af små oliedråber iii vandet. Tilsætningsstoffer er ætsende kemikalier eller koblingsmidler. Koblingsmidler giver en hvid emulsion uden olie eller fløde adskilles efter blanding med vand. 5% fortyndingsniveau er det mest almindelige fortyndingsniveau. Disse væsker har gennemsnitlige smøreevner og gode køleegenskaber. Opløselige olier er velegnede til letskæringsoperationer på almindelige maskiner, hvor der anvendes lavmetallfjernelseshastigheder.

3. Mineralolier:

Mineralolier anvendes til tyngre skæreoperationer på grund af deres gode smøreegenskaber. De findes almindeligvis i produktionsmaskiner, hvor der anvendes højmetalfjernelseshastigheder. De er mest egnede til stål, men bør ikke anvendes på kobber eller legeringer, da det har en ætsende effekt.

4. Lige olier (olie eller vegetabilske olier):

Lige olie er en olie eller vegetabilsk olie, der anvendes uden fortynding med vand. Parafinolier, naphthenic olier, vegetabilske olier er nogle eksempler på lige olier. Det siges, at lige olier giver fremragende smøring. For miljøvenlige krav er vegetabilske olier foretrukne på grund af deres lette biologisk nedbrydning og bortskaffelse. På den anden side har de kun ringe brug, da de kan nedbrydes og lugter dårligt.

5. Syntetiske væsker:

De er vandbaserede væsker og indeholder ingen mineralolie. De har en typisk partikelstørrelse på 0, 003 mm. Vand giver fremragende køleegenskaber. Men skaber et problem med korrosion. Også ikke effektiv som smøremiddel. For at forhindre rustdannelse tilsættes rusthæmmere.

6. Semi-Syntetiske Fluider:

De er blanding af opløselige olier (emulsioner) og syntetiske væsker (vandbaserede væsker). Ca. 5 til 20% mineralolie emulgeres med vand for at fremstille en mikroemulsion. Den partiske størrelse varierer fra 0, 01 -0, 1 mm. Dette er lille nok til at transmittere alle hændelser lys.

Disse typer væsker anvendes stort set på grund af deres fordele ved både opløselige olier og syntetiske stoffer.

Nogle store fordele er:

jeg. Hurtig varmeafledning.

ii. Systemets renhed.

iii. Bio-resistens (på grund af lille partikelstørrelse).