Coolant (refrigerant): classificació, aplicació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

El procés de treball del metall està intrínsecament associat amb una forta fricció que es produeix entre la peça i l'eina. Això és especialment evident en les operacions de tornejat i fresat, quan el tallador està molt calent, durant l'extrusió en fred i l'encapçalament de múltiples posicions d' alta velocitat. La fricció intensa contribueix al desgast prematur de les eines, la deformació plàstica de la peça i els canvis en les propietats del metall a causa del sobreescalfament. Es necessita un fluid de tall especial (refrigerant) per reduir la fricció i baixar les temperatures.

Paràmetres de classificació dels fluids de tall

La classificació general dels fluids de tall es basa en diversos paràmetres bàsics:

• Segons l'origen dels components. Es produeixen refrigerants d'oli, que es basen en olis de petroli, greixos animals o vegetals.
• Segons el mètode de disseny. L'emulsol és un producte acabat amb una llarga vida útil o refrigerants tècnics preparats immediatament abans de l'ús a partir d'un concentrat d'acord amb GOST.
• Poindústries d'aplicació. Es produeixen diferents tipus de refrigerants per a diferents condicions de treball d'aplicació. Fluid de tall sintètic per a operacions de deformació plàstica, refrigerant per a màquines de tornejat o fresadora.
• Segons paràmetres físics i mecànics: viscositat, nombre d'àcid, punt d'inflamació. Aquesta última característica determina l'ús de refrigerants d'oli per a l'estampació en calent.

Classificació dels fluids de tall per composició

Els següents tipus de refrigerant es distingeixen per la seva composició:

• Oleosa: composicions de components que no es barregen amb aigua. La base dels refrigerants d'oli són els olis de parafina, minerals o de petroli (60-95%). Per millorar l'eficàcia contra el desgast, la fricció, la corrosió, s'inclouen diversos additius i inhibidors a la composició. Els refrigerants d'oli tenen excel·lents propietats lubricants. S'utilitza per a metalls tous en aplicacions senzilles.
• Mineral: la base està feta d'oli per hidrogenació catalítica. Per augmentar l'eficiència, s'inclouen a la composició additius de greixos, clor, sofre i compostos de fòsfor. Aquestes composicions s'utilitzen en tipus de treball del metall com ara: tall d'acer, alumini, llautó, roscat, fresat d'acers aliats.
• Miscible amb aigua - solució aquosa a base de minerals. Aquests compostos tenen excel·lents propietats de refrigeració i una baixa toxicitat, però al mateix temps unes característiques lubricants baixes. Àmbit d'aplicació: tornejat lleuger i mitjà de coure i bronze, fresat i trepat de tot tipus de no ferrososmetalls, rectificat i estampació d'acer.
• Sintètic i semisintètic: una barreja d'aigua, tensioactius, polímers solubles en aigua, additius antiescuma i antibacterians, inhibidors de la corrosió. També s'afegeixen additius antidesgast a les formulacions sintètiques per augmentar la lubricitat.
• Les emulsions són composicions amb una alta concentració de partícules disperses. Redueix el desgast d'eines i equips en pràcticament totes les operacions de metall.

Estructura i mecanisme d'acció del refrigerant

L'ús generalitzat del refrigerant en els processos de treball del metall es deu a la separació efectiva de les superfícies de fregament de la peça i l'eina i a reduir-ne la temperatura. El fluid de tall més eficaç pot incloure els components següents:

• Basat en olis sintètics o greixos animals.
• Additius que augmenten el rendiment antifricció i pressió extrema.
• Components que impedeixen la separació de la composició durant l'emmagatzematge.
• Additius que eviten la corrosió i la destrucció.
• Components que redueixen la formació d'escuma i milloren la humectabilitat de les superfícies en el treball del metall.

Aplicació de refrigerant

Els fluids de refrigeració s'utilitzen per lubricar i refredar l'àrea de treball en el treball del metall. Les propietats del refrigerant permeten reduir la fricció a la zona de processament, reduint així el desgast de les eines, augmentant la qualitat del producte i millorant la intensitat de la tecnologia.procés i, com a resultat, la productivitat general.

A causa de les seves propietats lubricants, els refrigerants redueixen bé la força de fricció entre la superfície de la peça i la vora de l'eina de tall, la fricció interna a la capa de metall tallat. Els lubricants tècnics separats tenen propietats químiques que ajuden a reduir no només la força de fricció, sinó també la força de tall. La majoria dels refrigerants són tensioactius amb altes propietats d'adsorció. Són capaços de formar una pel·lícula estable a la superfície metàl·lica, que redueix significativament la fricció. Alguns additius tensioactius especials tenen un efecte de "falca" sobre el metall. Les molècules allargades d'aquests additius cauen en microesquerdes a la superfície metàl·lica, com una falca, debilitant així l'enllaç entre les partícules del material. Així, el refrigerant "ajuda" l'eina de treball a tallar la capa del metall base.

Refrigerants de màquina-eina més comuns

Es produeixen els següents tipus de fluids per al treball del metall en màquines de tornejat i fresadora:

• Emulsols a base d'olis minerals i de petroli.
• Emulsionants amb àcids grassos sintètics.
• Les operacions de tornejat i fresat que impliquen mecanitzats a alta velocitat d'acers inoxidables i aliats es realitzen d'acord amb GOST 38.01445-88. Amb aquests propòsits, es proporcionen compostos sintètics, que es basen en olis de tall, alcohols amb alt contingut atòmic, trietanolamina.
• Els sulfofresols són barreges d'oli altament purificat i compostos que contenen sofre. Noconté aigua, àlcalis, àcids. Aquests refrigerants per a màquines-eina redueixen eficaçment la fricció i no causen corrosió.

Ús de refrigerant per a la formació de metalls

Aquest mètode de treball del metall va acompanyat de forces específiques significatives i un lliscament relatiu entre la peça i l'eina. Els refrigerants utilitzats en aquests processos tecnològics han de tenir una viscositat significativament més alta. Les característiques més destacades dels compostos de formació de metalls són:

• Viscositat suficient.
• Resistent a la fractura i la delaminació en condicions d' alta temperatura.
• Les composicions de grafit d'aigua s'utilitzen amb la inclusió de grafit en escates fines a base de suspensió d'oli.

Característiques de l'ús de fluids de tall

Per utilitzar el refrigerant de manera més eficient, cal tenir en compte unes quantes regles senzilles.

• El cabal mínim, independentment de si és una solució aquosa o una emulsió, és de 10-15 l/min.
• És molt important que el subministrament de refrigerant es faci al lloc on es generi la màxima quantitat de calor. En tornejar, aquesta és l'àrea on els encenalls se separen de la peça de treball.
• El refrigerant s'ha de subministrar immediatament. Quan s'aplica refrigerant després d'un temps, un tallador molt calent es refredarà ràpidament, cosa que provocarà la formació d'esquerdes.
• El refrigerant no és adequat per tornejar metalls trencadissos (bronze, ferro colat, etc.). Quan torneu aquests materials,petites estelles, que, barrejades amb refrigerant, poden obstruir les unitats de treball de la màquina (carro, pinces, banc de guia), cosa que provoca un desgast prematur i trencament d'aquestes unitats.

Producció i emmagatzematge de fluids de tall

A més de composicions preparades per a l'emmagatzematge a llarg termini, es produeixen concentrats i components per a la preparació de líquids adaptats a les condicions d'una empresa concreta. El refrigerant, el refrigerant, el preu del qual depèn principalment de la composició que compleix un determinat tipus de treball, es ven al mercat modern per 70-160 rubles / litre per a formulacions acabades de fabricants nacionals i 105-290 rubles / litre de producció estrangera.. El cost mitjà del concentrat és de 240 rubles per litre. Abans d'aplicar el líquid, es fan els procediments següents:

• La mescla dels components es realitza a les temperatures especificades per a la composició i la marca (60-110 0С).
• Anàlisi de la composició per complir amb GOST.
• Les composicions preparades s'emmagatzemen en recipients especialitzats que permeten escalfar-se i barrejar periòdicament.
• En preparar el refrigerant, és possible introduir additius, que es realitza en vibradors d'emulsificació fina.
• Omplint els alimentadors continus.
• En el procés d'ús, les composicions es contaminen. S'ofereixen sistemes de neteja de refrigerant de residus metàl·lics. Els residus que no es poden netejar de manera eficaç s'han d'eliminar.