Kølevæske (kølemiddel): klassificering, anvendelse

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Metalbearbejdningsprocessen er i sagens natur forbundet med stærk friktion, der opstår mellem emnet og værktøjet. Dette er især tydeligt ved drejning og fræseoperationer, når fræseren er meget varm, under kold ekstrudering og højhastigheds multi-position kurs. Intens friktion bidrager til for tidligt slid på værktøjet, plastisk deformation af emnet og ændringer i metalegenskaber på grund af overophedning. Der kræves en speciel skærevæske (kølevæske) for at reducere friktion og sænke temperaturer.

Klassificeringsparametre for skærevæsker

Den generelle klassificering af skærevæsker er baseret på flere grundlæggende parametre:

• Ifølge komponenternes oprindelse. Der produceres oliekølemidler, som er baseret på petroleumsolier, animalske eller vegetabilske fedtstoffer.
• Ifølge layoutmetoden. Emulsol er et færdigt produkt med lang holdbarhed eller tekniske kølemidler fremstillet umiddelbart før brug af et koncentrat i overensstemmelse med GOST.
• Poanvendelsesbrancher. Forskellige typer kølemidler fremstilles til forskellige arbejdsbetingelser. Syntetisk skærevæske til plastiske deformationsoperationer, kølemiddel til dreje- eller fræsemaskiner.
• I henhold til fysiske og mekaniske parametre - viskositet, syretal, flammepunkt. Sidstnævnte karakteristika bestemmer brugen af oliekølemidler til varmstempling.

Klassificering af skærevæsker efter sammensætning

Følgende typer kølevæske er kendetegnet ved sammensætning:

• Olieagtig - sammensætninger af komponenter, der ikke blandes med vand. Grundlaget for oliekølemidler er paraffin-, mineral- eller petroleumsolier (60-95%). For at øge effektiviteten mod slid, er friktion, korrosion, forskellige tilsætningsstoffer og inhibitorer inkluderet i sammensætningen. Oliekølemidler har fremragende smøreegenskaber. Anvendes til bløde metaller i enkle applikationer.
• Mineral - basen er lavet af olie ved katalytisk hydrogenering. For at øge effektiviteten er tilsætningsstoffer fra fedtstoffer, klor, svovl, fosforforbindelser inkluderet i sammensætningen. Disse sammensætninger bruges til sådanne typer metalbearbejdning som: skæring af stål, aluminium, messing, gevindskæring, fræsearbejde på legeret stål.
• Vandblandbar - mineralbaseret vandig opløsning. Disse forbindelser har fremragende køleegenskaber og lav toksicitet, men samtidig lave smøreegenskaber. Anvendelsesområde - let og mellemdrejning af kobber og bronze, fræsning og boring af alle typer ikke-jernholdige materialermetaller, slibning og stålstempling.
• Syntetisk og semisyntetisk - en blanding af vand, overfladeaktive stoffer, vandopløselige polymerer, anti-skum og antibakterielle tilsætningsstoffer, korrosionsinhibitorer. Anti-slid additiver tilsættes også syntetiske formuleringer for at øge smøreevnen.
• Emulsioner er sammensætninger med en høj koncentration af dispergerede partikler. Reducer slid på værktøj og udstyr i stort set alle metalbearbejdningsoperationer.

Kølevæskes opbygning og mekanisme

Den udbredte brug af kølemiddel i metalbearbejdningsprocesser skyldes den effektive adskillelse af gnidningsoverfladerne på emnet og værktøjet og for at reducere deres temperatur. Den mest effektive skærevæske kan omfatte følgende komponenter:

• Baseret på syntetiske olier eller animalsk fedt.
• Additiver, der øger anti-friktion og ydeevne ved ekstremt tryk.
• Komponenter, der forhindrer adskillelse af sammensætningen under opbevaring.
• Additiver, der forhindrer korrosion og ødelæggelse.
• Komponenter, der reducerer skumdannelse og forbedrer befugtningen af overflader ved metalbearbejdning.

Påføring af kølevæske

Kølevæsker bruges til at smøre og afkøle arbejdsområdet ved metalbearbejdning. Kølevæskeegenskaber gør det muligt at reducere friktionen i forarbejdningszonen og derved reducere værktøjsslid, øge produktkvaliteten, forbedre intensiteten af teknologiskproces og som et resultat den overordnede produktivitet.

På grund af deres smørende egenskaber reducerer kølemidler friktionskraften mellem overfladen af emnet og kanten af skæreværktøjet, intern friktion i det afskårne metallag. Separate tekniske smøremidler har kemiske egenskaber, der hjælper med at reducere ikke kun friktionskraften, men også skærekraften. De fleste kølemidler er overfladeaktive stoffer med høje adsorptionsegenskaber. De er i stand til at danne en stabil film på metaloverfladen, hvilket reducerer friktionen betydeligt. Nogle specielle overfladeaktive additiver har en "kilende" effekt på metallet. De aflange molekyler af sådanne tilsætningsstoffer falder i mikrorevner på metaloverfladen, som en kile, og svækker derved bindingen mellem materialets partikler. Kølevæsken "hjælper" således arbejdsværktøjet med at afskære laget fra grundmetallet.

De mest almindelige kølemidler til værktøjsmaskiner

Følgende typer væsker fremstilles til metalbearbejdning på dreje- og fræsemaskiner:

• Emulsoler baseret på mineral- og petroleumsolier.
• Emulgatorer med syntetiske fedtsyrer.
• Dreje- og fræseoperationer, der involverer højhastighedsbearbejdning af rustfrit og legeret stål, udføres i overensstemmelse med GOST 38.01445-88. Til disse formål leveres syntetiske forbindelser, som er baseret på tallolier, højatomare alkoholer, triethanolamin.
• Sulfofresoler er blandinger af højt oprenset olie og svovlholdige forbindelser. Ikkeindeholder vand, alkalier, syrer. Sådanne kølemidler til værktøjsmaskiner reducerer effektivt friktionen og forårsager ikke korrosion.

Brug af kølemiddel til metalformning

Denne metode til metalbearbejdning er ledsaget af betydelige specifikke kræfter og relativ glidning mellem emnet og værktøjet. De kølemidler, der anvendes i sådanne teknologiske processer, skal have en væsentlig højere viskositet. De fremtrædende træk ved metaldannende forbindelser er:

• Tilstrækkelig viskositet.
• Modstandsdygtig over for brud og delaminering under høje temperaturforhold.
• Vandgrafitsammensætninger anvendes med inklusion af finflaget grafit baseret på oliesuspension.

Funktioner ved brugen af skærevæsker

For at bruge kølevæsken mere effektivt er der et par enkle regler, du skal huske på.

• Den mindste flowhastighed, uanset om det er en vandig opløsning eller en emulsion, er 10-15 l/min.
• Det er meget vigtigt, at kølevæsketilførslen udføres på det sted, hvor den maksimale mængde varme genereres. Ved drejning er dette det område, hvor spånerne adskilles fra emnet.
• Kølevæske skal leveres med det samme. Når kølevæske påføres efter nogen tid, afkøles en meget varm fræser hurtigt, hvilket vil føre til dannelse af revner i den.
• Kølevæske er ikke egnet til at dreje sprøde metaller (bronze, støbejern osv.). Når man drejer sådanne materialer,små spåner, som blandet med kølevæske kan tilstoppe maskinens arbejdsenheder (slæde, kaliber, styreleje), hvilket fører til for tidligt slid og brud på disse enheder.

Produktion og opbevaring af skærevæsker

Ud over færdige sammensætninger til langtidsopbevaring fremstilles koncentrater og komponenter til fremstilling af væsker tilpasset forholdene i en bestemt virksomhed. Kølevæske, kølemiddel, hvis pris hovedsageligt afhænger af sammensætningen, der opfylder en bestemt type arbejde, sælges på det moderne marked for 70-160 rubler / liter for færdige formuleringer fra indenlandske producenter og 105-290 rubler / liter udenlandsk produktion. Den gennemsnitlige pris for koncentratet er 240 rubler / liter. Før væsken påføres, udføres følgende procedurer:

• Blanding af komponenterne udføres ved de temperaturer, der er specificeret for sammensætningen og mærket (60-110 0С).
• Analyse af sammensætningen for overholdelse af GOST.
• Forberedte sammensætninger opbevares i specialiserede beholdere, der tillader periodisk opvarmning, blanding.
• Ved klargøring af kølevæsken er det muligt at indføre additiver, som udføres på fine emulgeringsvibratorer.
• Genopfyldning af kontinuerlige fødere.
• I brugsprocessen bliver sammensætningerne forurenede. Kølevæskerensesystemer fra metalrester leveres. Affaldsprodukter, der ikke kan renses effektivt, skal bortskaffes.