Выбор правильного ЧПУ охлаждающей жидкости: типы, применение и лучшие практики

Операторы ЧПУ часто используют охлаждающую жидкость ЧПУ станка для смягчения эффектов перегрева на режущем инструменте или материале во время процесса ЧПУ обработки. Эти охлаждающие жидкости эффективны как смазки и механизмы охлаждения и помогают в удалении стружки.

Эта статья обсуждает, как работает ЧПУ охлаждающая жидкость, и ее технику подачи. Вы также узнаете о важности охлаждающих жидкостей в ЧПУ станке, типах и многом другом. Давайте начнем!

Что такое ЧПУ охлаждающая жидкость?

ЧПУ охлаждающая жидкость или режущая жидкость — промышленная жидкость, обычно используемая в операциях резки металлов для улучшенной эффективности. ЧПУ охлаждающая жидкость обработки состоит из специальных химических добавок, сформулированных через научную концентрацию соединений. Ее основные элементы включают животный жир, воду, нефтепродукты, растительное масло и другие сырьевые материалы.

Эти охлаждающие жидкости улучшают способность ЧПУ станков резать материалы, такие как высокоплотные пластики, стекловолокно и металлы, снижая накопление высоких температур.

Как работают системы охлаждающей жидкости?

Смесь ЧПУ охлаждающей жидкости течет через рабочую зону во время операций ЧПУ обработки. Охлаждающая жидкость смывает стружку и частицы с рабочей зоны как наводнение. Затем она течет в коллектор на дне станка, где вы должны качать и рециркулировать ее обратно в рабочую зону для непрерывного использования.

Охлаждающая жидкость охлаждает заготовку при обработке на высоких скоростях и смазывает режущий инструмент на низких скоростях. Следовательно, ЧПУ охлаждающая жидкость увеличивает срок службы режущего инструмента, защищая его от коррозии и защищая заготовку от деформации. Для обеспечения пиковой производительности вы должны мониторить, обслуживать и регулировать центральные и отдельные системы охлаждающей жидкости ЧПУ станка.

Однако малая система охлаждающей жидкости использует менее эффективный компонент для разделения масла и фильтрации, что приводит к постоянным изменениям и большим вариациям уровней концентрации. Поэтому лучше использовать охлаждающие жидкости, менее восприимчивые к загрязнению стружкой в малых системах.

Различные методы подачи охлаждающей жидкости в ЧПУ станках

Разные ЧПУ станки используют охлаждающие жидкости с разными свойствами и давлением. Следовательно, выбор идеального механизма подачи охлаждающей жидкости для вашего ЧПУ станка критически важен. Неудача в выборе подходящего количества может вызвать быстрое истощение ресурсов цеха, в то время как неправильное давление может повредить заготовку или ЧПУ режущие инструменты. Вот некоторые распространенные типы подачи охлаждающей жидкости в ЧПУ станках:

Мист-охлаждение

Этот метод подачи охлаждающей жидкости использует низкое давление, подходящее для операций, где тепло и удаление стружки не являются первичной заботой. Как таковое, мист-охлаждение не подвергает инструмент и заготовку дополнительным напряжениям, так как высокое давление не применяется.

Воздушное охлаждение

Техника воздушного охлаждения не идеальна для смазки, но помогает снизить тепло и извлечь стружку. Подача воздушного охлаждения менее эффективна, потому что она не содержит масляную или водную охлаждающую жидкость.

Более того, механизм воздушного охлаждения идеален для прямого контакта с заготовкой при работе с более чувствительными материалами. Однако он подходит для пластиковых материалов, восприимчивых к термическому шоку или быстрому расширению, потому что прямое охлаждение часто приводит к сокращению в детали.

Минимальное количество смазки (MQL)

Приоритетом каждого ЧПУ цеха является достижение конкурентного преимущества путем улучшения эффективности цеха, увеличения производства и снижения затрат. В результате ЧПУ цехи часто прибегают к MQL из-за его экологических преимуществ.

Механизм MQL снижает затраты и материальные отходы, используя необходимое количество охлаждающей жидкости. Они обычно в очень тонком мисте или аэрозольной форме, обеспечивая адекватную охлаждающую жидкость для эффективного выполнения определенной операции.

Высоконапорная подача

Высоконапорная подача ЧПУ охлаждающей жидкости использует давление более 1000 psi для удаления стружки во время операций обработки. Этот метод идеален для извлечения и дренажа стружки, так как он сдувает стружку от материала.

Давление, используемое в этом методе, может повредить микродиаметровый инструмент, даже если он может быстро и эффективно охладить деталь. Следовательно, этот метод совместим с ЧПУ сверлением или операциями глубоких полостей и легко транспортируется с помощью охлаждающей жидкости или встроенного бака охлаждающей жидкости.

Типы станочной охлаждающей жидкости

Обрабатывающие охлаждающие жидкости делятся на четыре основные категории с их соответствующими формулировками. Однако помогло бы выбрать охлаждающую жидкость на основе ее эффективности и комплексной производительности, учитывая материал и процесс обработки. Ниже приведены распространенные типы станочной охлаждающей жидкости.

Синтетические жидкости

Эти охлаждающие жидкости самые чистые, потому что они не содержат нефти или минерального масла. Синтетические жидкости состоят из ингибиторов коррозии и химических смазок, которые распадаются в воде. Эти жидкости смешиваются с водой для производства металлорежущей жидкости. Следовательно, эти ЧПУ охлаждающие жидкости обладают высокой охлаждающей способностью, предотвращением коррозии, легким обслуживанием и смазывающими свойствами.

Более того, синтетические жидкости преимущественно используются в высокотемпературных, высокоскоростных процессах обработки, таких как шлифовка поверхностей, благодаря их отличной охлаждающей способности. Тяжелые синтетические жидкости идеальны для обработки нескольких операций обработки.

Синтетики классифицируются как простые и сложные или эмульгируемые синтетики в зависимости от их состава. Простые синтетические или истинные растворы обычно используются для легких шлифовальных работ. С другой стороны, сложные синтетические концентраты содержат синтетические жидкости, подходящие для умеренных до тяжелых процедур обработки. Что важнее, сложные синтетические смазки позволяют высокие скорости и подачи в операциях обработки.

Преимущества

• Синтетические жидкости демонстрируют высокую микробиологическую контроль и отличное сопротивление гниению.
• Эти смазки обеспечивают отличное сопротивление коррозии и высокую охлаждающую способность.
• Они предлагают большую стабильность после смешивания с водой.
• Синтетики позволяют легкое обслуживание, потому что они чистые и подходят для различных операций обработки.

Недостатки

• Станочные жидкости, такие как смазочные масла, могут легко загрязнить синтетические жидкости. Следовательно, вы должны эффективно управлять и поддерживать эти жидкости.
• Синтетики генерируют тонкие мисты или пену из-за умеренных до высоких условий агитации, даже если они менее уязвимы для проблем, связанных с масляными жидкостями.

Полусинтетические жидкости

Полусинтетики — гибрид синтетиков (полимеров) и растворимых масел. Эти жидкости содержат около 2-30% минерального или нефтяного масла в воде-разбавляемой концентрации. Оставшийся процент полусинтетической жидкости состоит из воды и эмульгаторов. Другие элементы в концентрате включают бицидные добавки, смачивающие агенты и ингибиторы коррозии. Их обычно называют выполненными химическими эмульсиями, потому что вода — основной ингредиент и эмульгирует с водой во время производства концентрата.

Эти полусинтетические жидкости обычно полупрозрачны. Однако их свойства могут варьироваться от слегка полупрозрачных до непрозрачных. Кроме того, многие из этих полусинтетиков имеют хорошую тепловую чувствительность. Следовательно, полусинтетические молекулы масла окружают режущий инструмент, обеспечивая лучшую смазку.

Преимущества

• Они отличные смазки для умеренных до тяжелых приложений.
• Полусинтетические жидкости позволяют резать на более быстрых скоростях подачи и более высоких скоростях благодаря своим замечательным смачивающим и охлаждающим свойствам.
• Эти жидкости обладают низкой вязкостью, позволяя лучшие свойства осаждения и очистки.

Недостатки

• Жесткость воды ухудшает стабильность полусинтетических жидкостей, вызывая осадки от жесткой воды.
• Эти жидкости легко пенисты, потому что их очищающие добавки обеспечивают меньше смазки, чем растворимые масла.

Чистое масло

Эти масла получены из нефти, минерального масла, животного и других элементов вроде соединений, овощей и жиров. Эти чистые масла иногда содержат другие ингредиенты, такие как фосфор, сера и хлорные добавки. Чистые масла обычно нерастворимы в воде и обеспечивают лучшую смазку, предотвращение ржавления, лучшую жизнь в коллекторе и легкое обслуживание.

Поскольку бактерии будут процветать только в жидкостях с водным содержанием, чистые масла не киснут. Эти масла уменьшают силу, производимую при резке материала режущим инструментом, делая чистые резы для обеспечения гладкой поверхностной отделки на заготовке.

Преимущества

• Чистое масло предлагает хорошую смазку и снижает трение в операциях обработки.
• Они обеспечивают отличные отделки и минимизируют износ инструмента.
• Эти масла часто доступны и имеют высокую совместимость с несколькими материалами вроде бронзы, стали и железа, обычно используемых в машинах и оборудовании.

Недостатки

• Чистые масла имеют плохую охлаждающую производительность.
• Они обычно требуют более высокого обслуживания и смены масла из-за их высоких свойств деградации.
• Эти масла не идеальны для специфических высокопроизводительных приложений.
• Чистые масла демонстрируют неблагоприятное экологическое воздействие, если не утилизированы правильно.

Растворимые масла

Растворимые масла, также известные как эмульсии или водорастворимые масла, — отличные выборы охлаждающей жидкости для общих целей обработки и обычно используются среди водорастворимых режущих жидкостей. Водорастворимые масла часто создают эмульсии при смешивании с водой. Результат смеси состоит из базового минерального масла и эмульсии для создания металлорежущей жидкости. Он хорошо работает в разбавленной форме и предлагает отличную смазку и теплопередачу.

Растворимые масла дешевы и обычно используются в металлообрабатывающей отрасли. Они состоят из 60-90% нефти, эмульгаторов или минерального масла и прилегают к заготовке во время обработки. Идеальны для смазки и предлагают отличную ржавностойкость при смешивании с определенным количеством ингибитора ржавления.

Преимущества

• Эти масла облегчают лучшее охлаждение и смазку благодаря смеси воды и масла.
• Растворимые масла многозадачны и идеальны для легких и средних операций, включая различные черные и цветные применения.
• Вы можете сопровождать операции, такие как нарезание резьбы и растачивание, обрабатываемые чистыми маслами, используя тяжелые растворимые масла.

Недостатки

• Бак охлаждающей жидкости поощряет микробиологический рост бактерий и грибков при неправильном обслуживании.
• Масло в смеси приводит к проблемам контроля ржавления, потерям испарения и загрязнению посторонним маслом.

Понимание концентрации ЧПУ станочной охлаждающей жидкости

Применение неправильной концентрации охлаждающей жидкости в вашем ЧПУ станке может привести к нескольким осложнениям. Следовательно, важно понять, как использовать соответствующее соотношение ЧПУ станочной охлаждающей жидкости для достижения лучших результатов. Определенные риски связаны с применением концентрации охлаждающей жидкости ниже минимальных требований ЧПУ станка. Эти включают:

• Микробиологический рост
• Более быстрый износ режущих инструментов
• Коррозия деталей и машин

С другой стороны, риски, вызванные чрезмерной концентрацией охлаждающей жидкости, включают:

• Пенообразование
• Токсичность
• Концентрированные отходы
• Сниженная теплопроводность
• Плохая смазка
• Изменение цвета машин и механически обработанных деталей
• Деградация инструментов из-за накопления остатков

Таблица концентрации ЧПУ охлаждающей жидкости

Ниже приведена таблица концентрации охлаждающей жидкости, содержащая вариации уровней концентрации ЧПУ охлаждающей жидкости:

Материал	Фрезерование	Токарная обработка	Сверление	Резьбование
Медь	Растворимое масло	Растворимое масло	Растворимое масло	Растворимое масло
Алюминий	Минеральное масло или растворимое масло (с 96% воды)	Минеральное масло с растворимым маслом (или) 10% жира	Растворимое масло (с 70-90% воды)	Минеральное масло, смешанное с 25% базовым маслом
Бронза	Растворимое масло	Растворимое масло	Растворимое масло	Минеральное масло с 30% сала
Низкоуглеродистая и инструментальная сталь	Растворимое масло	75% минерального с 25% сала масла	Растворимое масло	Минеральное масло с 25%-40% сала масла
Ковкий чугун	Растворимое масло	Растворимое масло	Растворимое масло	Растворимое масло
Легированные стали	90% минерального масла с 10% сала масла	75% минерального масла с 25% серной базы масла	Растворимое масло	70% минерального масла с 30% сала масла
Латунь	Растворимое масло (с 96% водным содержанием)	Минеральное масло с 10% жира	Растворимое масло	Минеральное масло с 10%-20% сала масла
Чугун	Сухое	Сухое	Сухое	25% сала масла с 80% минерального масла или сухое

Водные режущие жидкости против высоконапорных ЧПУ охлаждающих жидкостей

Водные режущие жидкости и высоконапорные ЧПУ станочные охлаждающие жидкости распространены в металлообрабатывающих процессах. Эти жидкости эффективны в смазке режущих инструментов и материалов.

Водные жидкости обладают отличными свойствами рассеивания тепла и смазки. Они обычно экологически чистые и экономичные альтернативы высоконапорным станочным охлаждающим жидкостям. Однако водные охлаждающие жидкости уязвимы для бактериального роста и могут поощрять коррозию в определенных металлах.

В то же время, помогло бы инвестировать в систему, которая может увеличить скорости и подачи, улучшить срок службы инструмента и предотвратить проблемы с контролем стружки, если ваш станок работает с высоконапорными ЧПУ охлаждающими жидкостями. В результате, высоконапорная ЧПУ охлаждающая жидкость значительно повышает продуктивность. Вы можете пережить давления выше 1000 psi, жизненно важные для нарезания резьбы и операций глубокого сверления.

Однако высоконапорные ЧПУ охлаждающие жидкости дорогостоящи и требуют высокого обслуживания для обеспечения оптимальной функциональности. Кроме того, эти системы требуют навыков для обеспечения безопасной и эффективной операции.

Заключение

Охлаждающие жидкости для ЧПУ станков помогают достичь оптимальной эффективности в ЧПУ цехе. Эти охлаждающие жидкости помогают снизить накопление тепла, смазать режущий инструмент и предотвратить изменение цвета и отказ в процессах обработки, таких как ЧПУ фрезерование, токарная обработка или сверление.

Не колебейтесь связаться с нами в WayKen всякий раз, когда вам нужна помощь профессионалов в определении идеального типа смазки и давления для ваших ЧПУ станков. Мы — полноцикловый ЧПУ цех для всех ваших производственных потребностей, мы предлагаем вам надежные и профессиональные услуги ЧПУ обработки.

Часто задаваемые вопросы

Когда правильное время сменить ЧПУ станочную охлаждающую жидкость?

Различные факторы часто влияют на интервал, в котором вам нужно сменить станочную охлаждающую жидкость. Вы должны учитывать обрабатываемый материал, тип охлаждающей жидкости и операционное состояние ЧПУ станка. Однако большинство производителей ЧПУ станков рекомендуют каждые 6-12 месяцев как общее эмпирическое правило.

Как убить бактерии в ЧПУ обработочной охлаждающей жидкости?

Вы можете предотвратить или остановить бактериальный рост в охлаждающей жидкости для ЧПУ станков путем инъекции озона непосредственно в охлаждающую жидкость. Он убивает вирусы, дрожжи, бактерии или плесень и устраняет запахи коллектора охлаждающей жидкости.

Что вызывает пенообразование в ЧПУ охлаждающей жидкости?

Отсутствие минералов в водоснабжении — первичная причина пенообразования в охлаждающих жидкостях. Однако рекомендуется проверить жесткость воды с помощью палочек для тестирования жесткости.