Rezné tekutiny zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri obrábaní CNC, zlepšovaní účinnosti, presnosti a životnosti nástroja. Ale ako fungujú a prečo sú také nevyhnutné? Tieto tekutiny nielen ochladzujú a mazajú, ale tiež pomáhajú pri odstraňovaní ChIP a prevencii korózie, čím sa zabezpečuje optimálny výkon stroja.
V tomto príspevku sa dozviete o rôznych druhoch rezania tekutín, ich špecifických funkciách a o tom, ako majú úžitok rôzne operácie obrábania. Pochopenie ich pomôže vybrať najlepšiu tekutinu pre vaše potreby, zvýšenie produktivity a kvality.
CNC obrábanie vŕtacej ocele a používanie kovovej pracovnej tekutiny ako chladiva
Čo sú rezné tekutiny?
Rezné tekutiny zohrávajú rozhodujúcu úlohu v procesoch obrábania CNC. Sú to špecializované látky navrhnuté na zvýšenie účinnosti a kvality obrábania.
Podrobné vysvetlenie rezania tekutín
Rezacie kvapaliny sú priemyselné kvapaliny aplikované počas operácií rezania kovov. Slúžia viacerým účelom:
Ochladenie reznej zóny
Mazanie rozhrania nástroja-WorkPiece Interface
Vyplachovanie hranoliek a trosiek
Predchádzanie korózii opracovaných povrchov
Tieto tekutiny významne zlepšujú presnosť obrábania, rozširujú životnosť nástroja a zabezpečujú vynikajúcu povrchovú úpravu.
Zloženie a prísady rezania tekutín
Rezné tekutiny zvyčajne pozostávajú z:
Základná tekutina (voda alebo olej)
Emulgátory
Inhibítory hrdze
Maziva
Extrémne tlakové prísady
Biocídy
Defoamery
Špecifické zloženie sa líši v závislosti od zamýšľanej aplikácie a požadovaných vlastností.
Ostatné výrazy na rezanie tekutín
Rezné tekutiny sú známe podľa rôznych mien v priemysle:
Olej
Chladiaca kvapalina
Mazanie
Kovová tekutina
Obrábanie kvapaliny
Tieto pojmy často odrážajú primárnu funkciu alebo zloženie tekutiny. Napríklad 'Cutting Oil ' zdôrazňuje jeho mazacie vlastnosti, zatiaľ čo 'chladiva ' zdôrazňuje jeho chladiace schopnosti.
Podrobné funkcie rezania tekutín pri obrábaní CNC
Rezné tekutiny zohrávajú dôležitú úlohu v procesoch obrábania CNC. Vykonávajú viac funkcií na zvýšenie účinnosti obrábania, zlepšenie kvality obrobku a predĺženie životnosti nástroja. Poďme podrobne preskúmať tieto funkcie.
Chladenie
Počas obrábania CNC sa generuje významné teplo kvôli:
Rezacie kvapaliny ochladzujú oblasť obrábania cez:
Prenos tepla
Vyparovacie chladenie
Účinne rozptyľujú teplo a bránia tepelnému poškodeniu obrobku a nástroja na rezanie.
Mazanie
Rezné tekutiny znižujú trenie o:
Vytváranie tenkého mazacieho filmu medzi čipom a nástrojom
Klesajúca kontaktná plocha medzi povrchmi
Tento mechanizmus mazania:
Minimalizuje oderie nástroja na rezanie
Znižuje spotrebu energie počas obrábania
Zlepšuje kvalitu povrchovej úpravy
Prevencia korózie
Rezné tekutiny chránia časti stroja a obrobky pred koróziou:
Tieto ochranné vlastnosti sú rozhodujúce pre udržanie integrity opracovaných častí, najmä vo vlhkých prostrediach.
Odstránenie čipu
Efektívne odstraňovanie čipov je nevyhnutné na udržanie účinnosti obrábania. Rezné tekutiny pomáhajú v:
Táto funkcia je obzvlášť dôležitá pri operáciách, ako je vŕtanie a mletie, kde môže byť evakuácia ChIP náročná.
Vylepšenie povrchovej úpravy
Rezné tekutiny prispievajú k zlepšeniu povrchovej úpravy:
Zníženie tepelného skreslenia obrobku
Udržiavanie konzistentných rezných teplôt
Minimalizácia zabudovanej hrany (BUE) formácie
Tieto faktory vedú k zvýšenej presnosti obrábania a vynikajúcej kvalite povrchu.
Rozšírenie životnosti nástroja
Použitie rezných tekutín výrazne rozširuje životnosť nástroja prostredníctvom:
Udržiavaním nižších teplôt a znížením trenia pomáha rezanie tekutín zachovať geometriu nástroja a účinnosť rezania.
Redukcia vytvorenej tvorby (BUE)
Rezné tekutiny pomáhajú minimalizovať tvorbu zväzku podľa:
Toto zníženie tvorby BUE vedie k zlepšeniu povrchovej úpravy a predĺženej životnosti nástroja.
Kontrola emisií častíc
Rezné tekutiny pomáhajú pri regulácii vzduchotesných častíc pomocou:
Táto funkcia zlepšuje kvalitu ovzdušia v obrábacom prostredí a znižuje zdravotné riziká pre operátorov.
CNC frézka stroja, ktorá rezala časti plesniam formou olejovým chladiacim kvapalinou
Základné klasifikácie rezných tekutín
Výber správnej reznej tekutiny pre obrábanie CNC je rozhodujúci pre optimalizáciu výkonu a životnosti nástroja. Rôzne tekutiny ponúkajú jedinečné výhody v závislosti od materiálu a procesu. Nižšie sú uvedené primárne typy rezacích kvapalín používaných pri obrábaní, každá so špecifickými kompozíciami a výhodami.
Emulzia (rezná tekutina na báze vody)
Emulzie kombinujú vodu, emulgovaný olej a rôzne prísady. Všeobecne sa používajú pri obrábaní operácií.
Kompozícia:
Výhody:
Vynikajúce chladiace vlastnosti
Nákladovo efektívne riešenie
Vhodný pre vysokorýchlostné obrábanie
Nevýhody:
Náchylný k bakteriálnemu rastu
Potenciálne korozívne k určitým materiálom
Vyžaduje pravidelnú údržbu a monitorovanie
Plne syntetická tekutina
Syntetické tekutiny neobsahujú žiadnu ropnú základňu, ktorá sa spolieha na chemické prísady pre svoje vlastnosti.
Kompozícia:
Chemické prísady
Vodná voda
Výhody:
Vynikajúce chladiace schopnosti
Vynikajúca odolnosť voči bakteriálnemu rastu
Ideálne pre čisté obrábkové prostredie
Nevýhody:
Vyššie počiatočné náklady
Môže spôsobiť koróziu v niektorých komponentoch stroja
Potenciálne podráždenie pokožky pre operátorov
Polo-syntetická tekutina
Semi-syntetické tekutiny Zmiešajú Charakteristiky emulzií a syntetických tekutín.
Kompozícia:
Vyvážený výkon:
Úvahy:
Rovné rezanie oleja (tekutina na báze oleja)
Tieto tekutiny sú čisto na báze oleja a neobsahujú žiadnu vodu.
Kompozícia:
Výhody:
Nevýhody:
Obmedzená chladiaca kapacita
Nie je vhodné pre vysokorýchlostné obrábanie
Potenciálne riziko požiaru pri vysokých teplotách
Rozpustný olej
Rozpustné oleje tvoria emulzie, keď sú zmiešané s vodou, čím ponúkajú rovnováhu vlastností.
Kompozícia:
Výhody:
Úvahy:
Správny riediaci pomer je kritický
Kvalita vody ovplyvňuje výkon a stabilitu
Vyžaduje sa pravidelné monitorovanie a údržba
Oveľ na obrábanie používa olej z maziva na chladiacu kvapalinu
Výber správnej reznej tekutiny pre obrábanie CNC
Výber ideálnej reznej tekutiny pre obrábanie CNC je rozhodujúci na optimalizáciu životnosti nástroja, zlepšenie presnosti obrábania a zlepšenie kvality obrobku. Výber závisí od rôznych faktorov, vrátane typu materiálu, nástroja na rezanie a špecifické operácie obrábania.
Faktory, ktoré treba zvážiť
Pri výbere reznej tekutiny zvážte tieto kritické aspekty:
Kompatibilita materiálu obrobku : Rôzne materiály reagujú jedinečne na rezanie tekutín.
Vhodnosť typu strihacieho nástroja : Materiály nástrojov majú rôzne tepelné a chemické citlivosti.
Požiadavky na obrábanie prevádzky : Každá operácia má špecifické potreby chladenia a mazania.
Materiál špecifický pre rezaciu tekutinu
| tekutiny | Odporúčaný rezanie |
| Oceľové ocele | Minerálne oleje s mazivami prísad |
| Hliníkové zliatiny | Rozpustné oleje alebo minerálne oleje bez aktívnej síry |
| Meď a mosadz | Rozpustné oleje |
| Nehrdzavejúce ocele | Minerálne oleje s extrémnym tlakovým prísadami |
| Liatina | Všeobecne opracované suché; V prípade potreby ľahký olej |
Odporúčanie tekutín pre rezanie nástroja
Rôzne nástroje na rezanie vyžadujú špecifické vlastnosti tekutín:
Vysokorýchlostné oceľové náradie : Používajte rozpustné oleje alebo polo-syntetické tekutiny. Poskytujú primerané chladenie bez riskovania tepelného šoku.
Nástroje karbidu : Rozhodnite sa pre syntetické tekutiny s vysokými chladiacimi schopnosťami. Pri zachovaní integrity nástroja bránia tepelné šokovanie.
Keramické náradie : Používajte rezné tekutiny na báze vody alebo suché obrábanie. Ich vysoký tepelný odpor umožňuje viac tekutín zameraných na chladenie.
Výber reznej tekutiny špecifickej pre operáciu
Každá operácia obrábania má jedinečné požiadavky:
Otáčanie
Mletie
Rozhodnite sa pre syntetické alebo semi-syntetické tekutiny s vynikajúcimi vlastnosťami ochladzovania a odstraňovania triesok.
V prípade ťažko machínových materiálov používajte vysoko výkonné plne syntetické rezné tekutiny.
Vŕtanie
Vyberte si nízko viskozitu, vysoko chladiace rezné tekutiny na báze vody.
Účinne prenikajú do hlbokých dier, bránia upchávaniu a prehrievaniu čipov.
Brúsenie
Metódy aplikácie na rezanie tekutín
Účinnosť rezných tekutín pri obrábaní CNC do značnej miery závisí od toho, ako sa aplikujú. Rôzne operácie obrábania vyžadujú konkrétne metódy aplikácie na optimalizáciu chladenia, mazania a odstraňovania čipov. Nižšie sú uvedené bežné metódy používané na nanášanie rezných tekutín.
Záplavy
Záplavy dodáva vysoký objem reznej tekutiny priamo na obrábanie. Zaisťuje nepretržité chladenie a mazanie, vďaka čomu je ideálny pre vysokorýchlostné operácie.
Vysokoškolské dodávky tekutiny : pokrýva širokú plochu a zabraňuje nadmernému hromadeniu tepla.
Vhodné na frézovanie a otáčanie : Obzvlášť efektívne v procesoch, ktoré si vyžadujú dlhé časy zapojenia medzi nástrojom a obrobkom.
Žiadosť
Pri aplikácii prúdu je koncentrovaný prúd tekutiny zameraný na reznú zónu, ktorá poskytuje cielené chladenie a odstraňovanie čipov. Táto metóda pomáha predchádzať prehriatiu nástroja a priľnavosti materiálu.
Cielený prúd tekutín : Zameriava tekutinu presne tam, kde je to potrebné, čím sa zvýši účinnosť chladenia.
Efektívne pre vŕtanie a otáčanie : funguje dobre v operáciách, ktoré si vyžadujú hlbšiu penetráciu a presné mazanie.
Hmla
Hmla rozprašovanie rozprašuje reznú tekutinu na jemné kvapôčky, čím vytvára hmlu, ktorá natĺka nástroj a obrobok. Táto metóda vyvažuje mazanie a chladenie a zároveň minimalizuje spotrebu tekutín.
Atomizácia jemnej tekutiny : Dodáva jemnú hmlu, ktorá sa rovnomerne ochladí a mazuje.
Ideálne pre mletie operácií : Ideálne pre vysokorýchlostné mletie, kde musí byť regulované nadmerné teplo.
Mazanie minimálneho množstva (MQL)
MQL aplikuje veľmi malé množstvo reznej tekutiny priamo na reznú hranu. Tento ekologický prístup minimalizuje odpad z tekutín a zároveň poskytuje účinné mazanie.
Presné dávkovanie tekutín : Dodáva iba potrebné množstvo tekutín, čím sa znižuje spotreba.
Ekologický prístup : znižuje prevádzkové náklady a znižuje vplyv na životné prostredie minimalizovaním využívania tekutín.
Ponorenie (pre EDM)
Ponorenie zahŕňa úplne ponorenie obrobku a elektródy do dielektrickej tekutiny, ktorá pôsobí ako chladivo aj izolátor. Táto metóda je nevyhnutná pre obrábanie elektrického výboja (EDM).
Aplikácia dýzy (pre rezanie laserom)
V prípade laserového rezania sústredenou dýzou prináša reznú tekutinu presne na reznú cestu lasera, ochladzuje materiál a odstraňuje roztavené zvyšky.
Presná dodávka dýzy : Presne usmerňuje tekutinu, kde je potrebné na zvýšenie presnosti rezania.
Vhodné na rezanie laserom : Zaisťuje čisté rezy ovládaním tepla a čistenia zvyškov.
Pracovanie detail CNC otáčanie rezacích kovových priemyselných strojov Železné náradie s kvapalinovou kvapalinou vodou
Výhody a výzvy pri používaní rezania tekutín
Rezné tekutiny zohrávajú rozhodujúcu úlohu v procesoch obrábania CNC. Aj keď ponúkajú početné výhody, ich použitie predstavuje aj určité výzvy. Preskúmajme oba aspekty, aby sme získali komplexné porozumenie.
Prínosy
Zlepšená účinnosť a presnosť obrábania
Rezné kvapaliny významne zvyšujú výkonnosť obrábania:
Znížte trenie medzi nástrojom a obrobkom
Efektívne rozptýliť teplo z odrezkovej zóny
Umožnite vyššie rýchlosti rezania a rýchlosti posuvu
Tieto faktory prispievajú k zlepšeniu celkovej účinnosti a presnosti obrábania.
Rozšírená životnosť nástroja a znížené opotrebenie
Použitie rezných tekutín predlžuje životnosť nástroja podľa:
Minimalizácia abrazívneho opotrebenia na rezných okrajoch
Predchádzanie tepelnému poškodeniu nástrojov
Zníženie chemických reakcií medzi nástrojom a obrobkom
Životnosť rozšíreného nástroja sa prekladá do menšieho množstva náhrad a znížených prestojov.
Vylepšená kvalita povrchu a povrchová úprava
Rezné tekutiny prispievajú k vynikajúcemu povrchu povrchu:
Udržiavanie konzistentných rezných teplôt
Predchádzanie zabudovanej hraničnej formácii
Uľahčenie odstraňovania čipu z reznej zóny
Tieto účinky vedú k zlepšeniu kvality povrchu a rozmerovej presnosti.
Zvýšená produktivita a úspory nákladov
Výhody rezania tekutín kulminujú zvýšenú produktivitu a úspory nákladov:
Vyššie rýchlosti obrábania skracujú čas výroby
Predĺžená životnosť nástroja znižuje náklady na náradie
Vylepšená povrchová úprava minimalizuje sekundárne operácie
Výzvy a úvahy
Vplyv a zneškodnenie životného prostredia
Rezné tekutiny predstavujú environmentálne výzvy:
Potenciálna kontaminácia zdrojov vody
Požiadavky na zneškodnenie nebezpečného odpadu
Potreba správnych procesov recyklácie a liečby
Výrobcovia musia dodržiavať environmentálne predpisy a implementovať zodpovedné postupy zneškodnenia.
Obavy týkajúce sa ochrany zdravia a bezpečnosti pre prevádzkovateľov
Vystavenie rezným tekutinou môže viesť k zdravotným rizikám:
Podráždenie kože a dermatitída
Dýchacie problémy z inhalácie tekutiny hmla
Potenciálne dlhodobé účinky na zdravie
Na zmiernenie týchto rizík sú nevyhnutné správne osobné ochranné vybavenie a ventilačné systémy.
Údržba a monitorovanie tekutín
Efektívne riadenie rezania tekutín vyžaduje:
Pravidelné monitorovanie koncentrácie tekutín a hladín pH
Časté testovanie bakteriálneho rastu a kontaminácie
Plánovaná výmena tekutín alebo rekondicionovanie
Tieto úlohy údržby sa zvyšujú do prevádzkových režijných nákladov, ale sú rozhodujúce pre optimálny výkon.
Problémy s kompatibilitou so strojmi a materiálmi
Nie všetky rezné tekutiny sú všeobecne kompatibilné:
Niektoré tekutiny môžu korodovať určité komponenty stroja
Niektoré materiály obrobku reagujú nepriaznivo na špecifické typy tekutín
Interakcie tekutín-stroj môžu ovplyvniť celkový výkon systému
Na zabezpečenie kompatibility vo všetkých aspektoch procesu obrábania sú potrebné starostlivé výber a testovanie.
| Aspekt | výhody | výziev |
| Výkonnosť | Zlepšená účinnosť, presnosť | Požiadavky na údržbu |
| Životnosť nástroja | Predĺžená životnosť, znížené opotrebenie | Obavy z kompatibility |
| Kvalita povrchu | Vylepšený povrch, presnosť | Potenciálne materiálne reakcie |
| Produktivita | Zvýšený výkon, úspory nákladov | Environmentálne úvahy |
| Zdravie a bezpečnosť | N/a | Riziká expozície operátora |
Riešenie bežných problémov s rezaním tekutín
Efektívne riadenie rezných tekutín je rozhodujúce pre optimálny výkon CNC. Počas ich používania však môže vzniknúť niekoľko problémov. Preskúmajme bežné problémy a ich riešenia.
Zápach a zhoršenie
Nepríjemné pachy a zhoršenie tekutín môžu výrazne ovplyvniť operácie obrábania.
Príčiny:
Bakteriálna proliferácia v tekutine
Kontaminácia počas prípravy alebo skladovania
Nedostatočná čistota obrábania prostredia
Preventívne opatrenia:
Používajte vysoko kvalitné stabilné rezné tekutiny odolné voči rastu baktérií
Využívať destilovanú vodu na prípravu tekutín, aby sa minimalizovala kontaminácia
Udržujte odporúčané úrovne koncentrácie
Pravidelne sledujte a upravujte úrovne pH
Zaistite čistotu obrábania a okolia
Korózia
Korózia môže poškodiť obrobky a komponenty strojov.
Príčiny:
Nevhodné hladiny pH reznej tekutiny
Kontakt medzi odlišnými kovmi
Zvýšená vlhkosť v pracovnom prostredí
Kontaminácia tekutiny
Preventívne opatrenia:
Udržujte pH reznej tekutiny v odporúčaných rozsahoch pre špecifické kovy
V prípade potreby využívajte inhibítory hrdze alebo tekutiny rezistentné na koróziu
Kontrolovať úroveň vlhkosti v pracovnom prostredí
Zabráňte kontaktu medzi odlišnými kovmi
Zabezpečte správne postupy ukladania a manipulácie s tekutinou
Penenie
Nadmerné penenie môže viesť k zníženiu účinnosti chladenia a presnosti obrábania.
Príčiny:
Nedostatočná hladina tekutín v vane
Nadmerné prietoky spôsobujúce zachytenie vzduchu
Zlá dizajn vane s ostrými uhlami alebo nedostatočnými usmerňami
Preventívne opatrenia:
Udržiavajte primerané hladiny tekutín v vane
Regulovať prietoky, aby sa zabránilo nadmernému prevzdušňovaniu
Dizajn vane so zaoblenými rohmi a správnym zarážaním
Podľa potreby používajte anti-foamingové činidlá podľa odporúčaní výrobcu
Citlivosť na pokožku operátora
Podráždenie kože a alergické reakcie môžu predstavovať pre prevádzkovateľov významné zdravotné riziká.
Príčiny:
Vysoké hladiny pH alebo tvrdé chemické zloženie
Kontakt s nerozpustnými kovmi alebo olejmi
Nesprávna koncentrácia reznej tekutiny
Tvorba ochranných povrchových vrstiev alebo zvyškov
Preventívne opatrenia:
Poskytnite prevádzkovateľom vhodné ochranné vybavenie vrátane rukavíc a pracovných odevov
Dodržiavajte odporúčané hladiny koncentrácie a špecifikácie tekutín
Používajte biocídy v súlade s odporúčanými dávkami
Vyberte fluórované alebo nitrilové gumové tesnenia pre komponenty stroja
Implementujte správne ventilačné systémy na zníženie expozície hmly s tekutinou
| Vydanie | primárnej príčiny | Kľúčové preventívne opatrenie |
| Zápach a zhoršenie | Bakteriálny rast | Používajte vysoko kvalitné stabilné tekutiny |
| Korózia | Nevhodné pH | Udržujte odporúčané úrovne pH |
| Penenie | Nadmerné prietoky | Regulovať tok tekutín a dizajn vane |
| Citlivosť na pokožku | Tvrdé chemické zloženie | Poskytnite správne ochranné vybavenie |
Záver
Rezné tekutiny sú nevyhnutné na zlepšenie účinnosti, presnosti a životnosti nástroja pri obrábaní CNC. Správny výber a riadenie sú rozhodujúce, aby sa predišlo problémom, ako je opotrebenie alebo korózia. Optimalizácia užívania tekutín vedie k lepšej kvalite povrchu, predĺženej životnosti nástroja a úspore nákladov.
Ak chcete získať najlepšie výsledky, porovnávajte tekutiny s materiálmi, nástrojmi a operáciami. Pravidelne sledujte a udržiavajte tekutiny, aby ste dosiahli maximálny výkon.
Zlepšením postupov rezania tekutín uvidíte lepšie výsledky obrábania. Urobte z optimalizácie tekutiny prioritou vo vašich procesoch CNC.
