Koelvloeistof (koelvloeistof): classificatie, toepassing

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Het metaalbewerkingsproces wordt inherent geassocieerd met sterke wrijving die optreedt tussen het werkstuk en het gereedschap. Dit is vooral duidelijk bij draai- en freesbewerkingen, wanneer de frees erg heet is, tijdens koude extrusie en bij hoge snelheden op meerdere posities. Intense wrijving draagt bij aan voortijdige slijtage van het gereedschap, plastische vervorming van het werkstuk en veranderingen in metaaleigenschappen als gevolg van oververhitting. Er is een speciale snijvloeistof (koelvloeistof) nodig om wrijving en lagere temperaturen te verminderen.

Classificatieparameters van snijvloeistoffen

De algemene classificatie van snijvloeistoffen is gebaseerd op verschillende basisparameters:

• Volgens de herkomst van de componenten. Er worden oliekoelvloeistoffen geproduceerd die zijn gebaseerd op aardolie, dierlijke of plantaardige vetten.
• Volgens de lay-outmethode. Emulsol is een afgewerkt product met een lange houdbaarheid of technische koelmiddelen die direct voor gebruik worden bereid uit een concentraat volgens GOST.
• Poindustrieën van toepassing. Er worden verschillende soorten koelvloeistoffen geproduceerd voor verschillende werkomstandigheden. Synthetische snijvloeistof voor plastische vervormingsbewerkingen, koelvloeistof voor draai- of freesmachines.
• Volgens fysieke en mechanische parameters - viscositeit, zuurgetal, vlampunt. Dit laatste kenmerk bepa alt het gebruik van oliekoelvloeistoffen voor hot stamping.

Classificatie van snijvloeistoffen naar samenstelling

De volgende soorten koelvloeistof onderscheiden zich door samenstelling:

• Olieachtig - composities van componenten die niet vermengen met water. De basis van oliekoelvloeistoffen zijn paraffine, minerale of petroleumoliën (60-95%). Om de effectiviteit tegen slijtage, wrijving, corrosie te vergroten, worden verschillende additieven en remmers in de samenstelling opgenomen. Oliekoelvloeistoffen hebben uitstekende smerende eigenschappen. Gebruikt voor zachte metalen in eenvoudige toepassingen.
• Mineraal - de basis is gemaakt van olie door katalytische hydrogenering. Om de efficiëntie te verhogen, worden additieven van vetten, chloor, zwavel en fosforverbindingen in de samenstelling opgenomen. Deze samenstellingen worden gebruikt in dergelijke soorten metaalbewerking zoals: snijden van staal, aluminium, messing, draadsnijden, freeswerk op gelegeerd staal.
• Met water mengbaar - waterige oplossing op mineraalbasis. Deze verbindingen hebben uitstekende koeleigenschappen en lage toxiciteit, maar tegelijkertijd lage smeereigenschappen. Toepassingsgebied - licht en middelzwaar draaien van koper en brons, frezen en boren van alle soorten non-ferrometalen, slijpen en staal stampen.
• Synthetisch en semi-synthetisch - een mengsel van water, oppervlakteactieve stoffen, in water oplosbare polymeren, antischuim- en antibacteriële additieven, corrosieremmers. Anti-slijtage additieven worden ook toegevoegd aan synthetische formuleringen om de smering te verhogen.
• Emulsies zijn samenstellingen met een hoge concentratie gedispergeerde deeltjes. Verminder slijtage van gereedschap en apparatuur bij vrijwel alle metaalbewerkingen.

Structuur en mechanisme van koelvloeistofwerking

Het wijdverbreide gebruik van koelvloeistof in metaalbewerkingsprocessen is te danken aan de effectieve scheiding van de wrijvende oppervlakken van het werkstuk en het gereedschap en om hun temperatuur te verlagen. De meest effectieve snijvloeistof kan de volgende componenten bevatten:

• Op basis van synthetische oliën of dierlijke vetten.
• Aditieven die de antifrictie en extreme drukprestaties verbeteren.
• Componenten die de scheiding van de samenstelling tijdens opslag voorkomen.
• Aditieven die corrosie en vernietiging voorkomen.
• Componenten die schuimvorming verminderen en de bevochtigbaarheid van oppervlakken in metaalbewerking verbeteren.

Toepassing van koelvloeistof

Koelvloeistoffen worden gebruikt om het werkgebied bij metaalbewerking te smeren en te koelen. Koelmiddeleigenschappen maken het mogelijk om wrijving in de verwerkingszone te verminderen, waardoor gereedschapsslijtage wordt verminderd, de productkwaliteit wordt verhoogd, de intensiteit van technologischeproces en, als resultaat, de algehele productiviteit.

Vanwege hun smerende eigenschappen verminderen koelvloeistoffen goed de wrijvingskracht tussen het oppervlak van het werkstuk en de rand van het snijgereedschap, interne wrijving in de gesneden metaallaag. Afzonderlijke technische smeermiddelen hebben chemische eigenschappen die helpen om niet alleen de wrijvingskracht, maar ook de snijkracht te verminderen. De meeste koelmiddelen zijn oppervlakteactieve stoffen met hoge adsorptie-eigenschappen. Ze kunnen een stabiele film op het metalen oppervlak vormen, wat de wrijving aanzienlijk vermindert. Sommige speciale oppervlakte-actieve additieven hebben een "wigeffect" op het metaal. De langwerpige moleculen van dergelijke additieven vallen in microscheuren op het metalen oppervlak, als een wig, waardoor de binding tussen de deeltjes van het materiaal wordt verzwakt. Het koelmiddel "helpt" dus het werkgereedschap om de laag van het basismetaal af te snijden.

Meest voorkomende koelmiddelen voor gereedschapsmachines

De volgende soorten vloeistoffen worden geproduceerd voor metaalbewerking op draai- en freesmachines:

• Emulsols op basis van minerale en petroleumoliën.
• Emulgatoren met synthetische vetzuren.
• Draai- en freesbewerkingen waarbij roestvast staal en gelegeerd staal met hoge snelheid worden bewerkt, worden uitgevoerd in overeenstemming met GOST 38.01445-88. Voor deze doeleinden worden synthetische verbindingen geleverd, die zijn gebaseerd op talloliën, hoog-atomaire alcoholen, triethanolamine.
• Sulfofresolen zijn mengsels van sterk gezuiverde olie en zwavelhoudende verbindingen. Nietbevatten water, alkaliën, zuren. Dergelijke koelmiddelen voor werktuigmachines verminderen effectief wrijving en veroorzaken geen corrosie.

Gebruik van koelvloeistof voor het vormen van metaal

Deze methode van metaalbewerking gaat gepaard met aanzienlijke specifieke krachten en relatieve slip tussen het werkstuk en het gereedschap. De koelmiddelen die bij dergelijke technologische processen worden gebruikt, moeten een aanzienlijk hogere viscositeit hebben. De meest opvallende kenmerken van metaalvormende verbindingen zijn:

• Voldoende viscositeit.
• Bestand tegen breuk en delaminatie bij hoge temperaturen.
• Watergrafietsamenstellingen worden gebruikt met de toevoeging van fijnvlokkengrafiet op basis van oliesuspensie.

Kenmerken van het gebruik van snijvloeistoffen

Om de koelvloeistof efficiënter te gebruiken, zijn er een paar eenvoudige regels om in gedachten te houden.

• Het minimale debiet, ongeacht of het een waterige oplossing of een emulsie is, is 10-15 l/min.
• Het is erg belangrijk dat de koelvloeistoftoevoer plaatsvindt op de plaats waar de maximale hoeveelheid warmte wordt gegenereerd. Bij het draaien is dit het gebied waar de spanen zich scheiden van het werkstuk.
• Koelvloeistof moet onmiddellijk worden geleverd. Wanneer na verloop van tijd koelvloeistof wordt aangebracht, zal een zeer hete frees snel afkoelen, wat zal leiden tot de vorming van scheuren erin.
• Koelvloeistof is niet geschikt voor het draaien van brosse metalen (brons, gietijzer, etc.). Bij het draaien van dergelijke materialen,kleine spanen die, vermengd met koelvloeistof, de werkende eenheden van de machine (wagen, remklauw, geleidebed) kunnen verstoppen, wat leidt tot voortijdige slijtage en breuk van deze eenheden.

Productie en opslag van snijvloeistoffen

Naast kant-en-klare composities voor langdurige opslag, worden concentraten en componenten voor de bereiding van vloeistoffen geproduceerd die zijn aangepast aan de omstandigheden van een bepaalde onderneming. Koelvloeistof, koelvloeistof, waarvan de prijs voornamelijk afhangt van de samenstelling die aan een bepaald soort werk voldoet, wordt op de moderne markt verkocht voor 70-160 roebel / liter voor afgewerkte formuleringen van binnenlandse fabrikanten en 105-290 roebel / liter buitenlandse productie. De gemiddelde kosten van het concentraat zijn 240 roebel / liter. Voordat de vloeistof wordt aangebracht, worden de volgende procedures uitgevoerd:

• Het mengen van de componenten wordt uitgevoerd bij de temperaturen gespecificeerd voor de samenstelling en het merk (60-110 0С).
• Analyse van de samenstelling voor naleving van GOST.
• Voorbereide composities worden opgeslagen in gespecialiseerde containers die periodieke verwarming en vermenging mogelijk maken.
• Bij het bereiden van het koelmiddel is het mogelijk om additieven toe te voegen, wat wordt uitgevoerd op fijne emulgeervibrators.
• Continue feeders bijvullen.
• Tijdens het gebruik raken de composities besmet. Koelmiddelreinigingssystemen van metaalresten zijn aanwezig. Afvalproducten die niet effectief kunnen worden gereinigd, moeten worden verwijderd.