Wybór cieczy chłodząco-smarującej: Maksymalizacja żywotności narzędzia

W procesach cięcia metali odpowiedni dobór płynów chłodząco-smarujących może poprawić warunki tarcia między przedmiotem obrabianym a narzędziem, zmniejszyć siły cięcia i obniżyć temperaturę cięcia, zminimalizować zużycie narzędzia, zmniejszyć deformację termiczną przedmiotu obrabianego, zwiększając w ten sposób żywotność narzędzia, wydajność i jakość powierzchni. Płyny chłodząco-smarujące pełnią funkcje takie jak chłodzenie, smarowanie, czyszczenie, usuwanie wiórów i kontrola korozji.

Rodzaje płynów do cięcia

Najczęściej stosowanymi w produkcji płynami chłodząco-smarującymi są roztwory wodne, emulsje i oleje chłodząco-smarujące.

(1) Roztwory wodne

Roztwory wodne składają się głównie z wody, uzupełnionej inhibitorami rdzy, środkami czyszczącymi i dodatkami olejowymi. Ich podstawową funkcją jest chłodzenie.

(2) Emulsje

Emulsje są mieszanką oleju mineralnego, emulgatorów i innych dodatków z wodą, w wyniku czego powstaje mlecznobiała lub półprzezroczysta ciecz. Emulsje o niskim stężeniu działają głównie jako chłodziwa i są stosowane w obróbce zgrubnej i zwykłych operacjach szlifowania. Emulsje o wysokim stężeniu zapewniają doskonałe smarowanie i nadają się do obróbki wykańczającej.

(3) Oleje do cięcia

Oleje do cięcia to zwykle oleje mineralne, z niewielką ilością olejów roślinnych lub zwierzęcych lub olejów kompozytowych, pełniących głównie funkcję smarną. Czysty olej mineralny nie jest w stanie utworzyć solidnego filmu smarnego na granicy tarcia, przez co zapewnia słabe smarowanie. W praktycznych zastosowaniach często dodaje się dodatki do oleju, dodatki do ekstremalnych ciśnień i inhibitory rdzy w celu poprawy smarowania i zapobiegania rdzewieniu.

Wybór płynów do cięcia

(1) Na podstawie materiału obrabianego przedmiotu

Podczas obróbki materiałów ciągliwych, takich jak stal, potrzebne są płyny chłodząco-smarujące. W przypadku materiałów kruchych, takich jak żeliwo i brąz, płyny chłodząco-smarujące zazwyczaj nie są stosowane. Do obróbki materiałów trudnych do cięcia, takich jak stal o wysokiej wytrzymałości i stopy wysokotemperaturowe, należy wybrać oleje lub emulsje do cięcia.

Podczas obróbki miedzi, aluminium i ich stopów nie można stosować płynów do cięcia zawierających siarkę ze względu na ich działanie korozyjne, ale można stosować emulsje lub naftę. Podczas obróbki stopów magnezu nie należy stosować roztworów wodnych, aby zapobiec zapłonowi.

(2) Na podstawie materiału narzędzia

Narzędzia ze stali szybkotnącej mają niską odporność na ciepło i powinny być używane z płynami do cięcia. Narzędzia z węglików spiekanych charakteryzują się dobrą twardością na gorąco, są odporne na ciepło i zużycie i generalnie nie wymagają stosowania płynów chłodząco-smarujących.

W razie potrzeby można użyć emulsji o niskim stężeniu lub syntetycznych płynów do cięcia, ale muszą one być stosowane w sposób ciągły i dokładny, aby zapobiec pękaniu ostrza z powodu nierównomiernego nagrzewania i chłodzenia, co może powodować znaczne naprężenia wewnętrzne.

(3) W oparciu o metodę obróbki

W operacjach takich jak wiercenie (zwłaszcza wiercenie głębokich otworów), rozwiercanie, gwintowanie i przeciąganie, gdzie narzędzie i obrabiana powierzchnia doświadczają silnego tarcia, należy stosować emulsje lub oleje do cięcia i nakładać je obficie. W przypadku stosowania narzędzi do gwintowania, narzędzi do cięcia kół zębatych i narzędzi do formowania, które są drogie i trudne do naostrzenia, a żywotność narzędzia jest ważna, należy stosować oleje do cięcia pod ekstremalnym ciśnieniem lub zasiarczone oleje do cięcia.

W przypadku szlifowania, które generuje wysokie temperatury i wytwarza dużą ilość drobnych wiórów i przemieszczonych ziaren ściernych, które mogą zatykać ściernicę i powodować przypalenia na obrabianym przedmiocie, należy stosować płyn do cięcia o dobrych właściwościach chłodzących i czyszczących, taki jak syntetyczny płyn do cięcia lub emulsja o niskim stężeniu.

Podczas szlifowania stali nierdzewnej i stopów wysokotemperaturowych należy wybrać syntetyczny płyn tnący lub emulsję o wysokim stężeniu i dobrym smarowaniu.

(4) W oparciu o wymagania dotyczące obróbki

Podczas obróbki zgrubnej, gdy usuwana jest duża ilość metalu, a temperatury skrawania są wysokie, należy wybrać ciecz chłodząco-smarującą. Podczas obróbki wykańczającej, gdzie głównym celem jest poprawa dokładności obróbki i jakości powierzchni, należy wybrać ciecz chłodząco-smarującą.