機加工時用到的加工冷卻劑

在機加工時,因為工件或刀具的高速旋轉,會產生大量的熱量。這種熱量往往會對工具和工件會產生各種不利影響。因此,必須在不影響產品質量和生產力的情況下,盡可能排除熱量。

冷卻劑就是常用的冷卻方式。它們有助於延長工具的使用壽命,並改善加工件的表面光潔度。瞭解冷卻劑的作用和類型將有助於你為你的機器和操作選擇正確的冷卻劑。保持正確的冷卻液濃度水平,不僅可以延長冷卻液的使用壽命,還可以延長工具和機器的使用壽命。

什麼是冷卻劑?

冷卻劑,也被稱為切削液、切削油、切削劑或潤滑劑,是用於冷卻和潤滑金屬切削過程中的切削工具和工件的工業液體,如數控加工。切削液由各種功能的添加劑組成,通過科學化合物的協調,通常由石油蒸餾物、動物脂肪、植物油、水和空氣或其他原材料制成。

沒有傳統的皂基乳劑的缺點(夏季氣味重、冬季難以稀釋和防腐性能差)。切削液比皂化油有更好的冷卻性能,適合於切割和研磨黑色金屬,無毒、無味,對人體無害。它不會腐蝕工件、刀具和設備,也不會污染環境,對車床油漆產生不利影響。

冷卻劑的用途

冷卻

在加工過程中,刀具和工件之間的摩擦會釋放出大量的熱量並浪費能量。空氣也可以作為冷卻劑使用,但隻能作為短時間的切削工作。然而,長時間的切削加工就需要使用液體冷卻劑來冷卻刀具,更快地散熱,提高切削速度,減少摩擦和刀具磨損。

潤滑

冷卻液也可以起潤滑作用,還可以沖洗掉殘留的切屑,防止切屑再次被切割,並有助於零件的表面處理。

冷卻劑供應的類型和方法

數控冷卻液有幾種不同的形式,在性能和壓力方面都是如此。最常見的形式包括空氣、薄霧、高容量冷卻劑、高壓和最小量潤滑劑(MQL)。選擇錯誤的壓力會損壞零件和工具,而選擇錯誤的壓力會耗盡車間資源。

空氣

冷卻和清除碎片,沒有潤滑的目的。空氣冷卻劑的冷卻效率不如水或油基冷卻劑好。對於更敏感的材料,與直接接觸部件的類型相比,空氣冷卻劑通常是首選。對於許多塑料來說,這是正確的。直接冷卻劑可能導致熱沖擊和零件的快速膨脹和收縮。

如果不需要排屑或散熱,這種低壓冷卻液就足夠瞭。由於水霧的壓力不高,因此不會對零件或工具造成額外的壓力。

低壓

這種低壓方法可以潤滑並沖走零件上的切屑,避免切屑重新切割,這種情況很常見,會損壞工具。

高壓

類似於冷卻劑填充,但供應壓力超過1,000 psi。這可以將切屑吹離零件,使其成為排屑和彈射的理想選擇。這種方法能立即有效地冷卻零件,但壓力可能高到足以損壞微直徑的工具。這種方法通常用於深腔或鉆孔作業,可由工具通過冷卻劑或工具本身內置的冷卻劑罐進行輸送。

最小量潤滑劑(MQL)

所有機器車間都關註如何獲得競爭優勢–降低成本、提高產量和改善車間效率。這就是為什麼許多商店選擇MQL和其明顯的環境優勢。隻使用所需數量的冷卻劑,大大降低瞭成本和浪費的材料。潤滑劑以氣溶膠或極細的霧狀形式使用,提供足夠的冷卻劑以有效地進行某些操作。

綜上所述,CNC冷卻劑作為加工操作的一個關鍵組成部分經常被忽視。冷卻劑或潤滑劑的類型及其施加的壓力對於成功加工和優化車間效率至關重要。冷卻劑可以以壓縮空氣、霧狀、溢流或高壓的形式應用。有些機器也有MQL功能。 這意味著可以有效地將冷卻劑的使用量限制在需要的范圍內,以避免浪費。

冷卻劑類型

冷卻劑分為四大類,有多種配方。冷卻劑的選擇應基於冷卻劑所提供的整體性能。 這是以治療應用和使用的材料為基礎的。

可溶性油

所有水溶性切削液中最常見的一種,是通用加工的理想選擇。可溶性油在與水混合後通常形成乳狀液。由此產生的濃縮物含有乳劑和基礎礦物油,以獲得合適的乳劑。當以稀釋的形式存在時,它們的性能非常好,除瞭傳熱性能外,還具有出色的潤滑性能。可溶性油非常便宜,通常在工業中作為液體使用。通過添加一定量的防銹劑,也可以達到撫平銹跡和防銹的效果。缺點是,如果冷卻劑罐沒有得到適當的維護,它們很容易出現真菌和細菌的微生物生長。

合成油

這些類型的油往往是所有切削液中最幹凈的,不含礦物油或石油。相反,它們含有基本的有機和無機化合物和添加劑,以防止腐蝕。它以稀釋的形式提供最佳效果。與其他切削液相比,合成液具有更好的冷卻性能。

半合成油

將可溶性油與合成油混合,可得到半合成油。它被認為是兩個世界中最好的,與乳化基油相比,它的油性較低,氣味較小,並保留瞭許多相同的潤滑性能。這使它們能夠被用於廣泛的過程中。此外,半合成液體的傳熱性能和成本介於可溶性液體和合成液體之間。

直油

直油是指在未稀釋的情況下不能用於加工的油,並且不能與水混溶。通常情況下,其成分是基礎礦物油或石油。 它還包含極性潤滑劑,如植物油、脂肪和復合油。它們還可能含有添加劑,如硫、氯和磷。它們提供最好的潤滑,但冷卻性能最低。

二氧化碳冷卻劑

二氧化碳被用作冷卻劑,可以通過加壓的液體來進行冷卻。二氧化碳是一種膨脹的合金,有助於降低溫度,足以將該相轉化為固體。然後這些晶體在外部噴嘴的幫助下散佈在切割區域,或通過主軸輸送,冷卻溫度可控的切割工具和工件。

氣霧劑

氣溶膠可以定義為含有小液滴的空氣分散在整個切削液中的一種切削液。氣霧劑是直接從工具槽中提供的。在地點和時間上,氣溶膠的喂養是完整的。 從操作者的角度來看,這與幹式加工幾乎是一樣的。所生產的芯片非常接近於幹燥的機器芯片,不需要被排出。

選擇正確的冷卻劑的提示

最好的冷卻劑可以保護機器,延長工具的使用壽命,同時提供一個操作者和環境健康及安全部門可以接受的環境。

選擇最佳的冷卻劑來優化所有這些參數,最好結合機床制造商和冷卻劑供應商的意見來進行。

車間操作員和工程師通常會根據冷卻劑供應商的專業知識,討論並推薦適合所加工材料的最佳冷卻劑。大多數商店希望盡可能減少使用不同的冷卻劑,以減少冷卻劑的維護和處理成本,並能夠批量購買冷卻劑以節省費用。

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