Numai cu capul rece! (Noi direcții în dezvoltarea lubrifianților de răcire)

Noi direcții în dezvoltarea lubrifianților.

Lichidele de răcire moderne de înaltă performanță acoperă o gamă largă de prelucrări.

Introducere

Metale, care generează căldură semnificativă în timpul formării sau tăierii fontei, oțelului, aluminiului și aliajelor acestora, pe de o parte datorită modelării piesei de prelucrat și ruperii rețelei de cristal și, pe de altă parte, datorită fricțiunii între piesa de prelucrat și unealtă.

La tăiere, pot apărea temperaturi atât de ridicate încât chipsurile separate au un gust bun, în unele cazuri - de ex. aluminiu - se poate aprinde sau de ex. scântei apar în timpul măcinării. Atunci când se utilizează uleiuri pure, există un risc constant de incendiu în astfel de cazuri, care are un efect negativ asupra calității piesei de prelucrat. Deoarece efectul de răcire al apei este semnificativ mai bun decât cel al uleiurilor și, în același timp, apa exclude posibilitatea arderii, un lubrifiant lichid de răcire amestecat cu apă este utilizat într-o parte semnificativă a prelucrării metalelor.

figura 1

Despre lubrifianții amestecați cu apă în general

Lichidele de răcire amestecate cu apă sunt concentrate amestecate cu apă, care pot fi „emulsionate” sau Poate fi împărțit în produse „solubile în apă”. Agenții de răcire care conțin ulei mineral răcit cu apă constau de obicei din ulei mineral, emulgatori, inhibitori de coroziune și componente antispumă. În plus, pot conține aditivi suplimentari, cum ar fi de ex. uleiuri esterice, aditivi sulfurizați, compuși ai fosforului etc. care îmbunătățesc lubrifianța în condiții de stres crescut.

Lubrifianții fără ulei mineral sunt clasificați ca soluții apoase, deoarece nu conțin un emulgator, deoarece componentele lor sunt solubile în apă (de exemplu, fluide de măcinare sintetice). Ca lubrifianți, alcoolii polimerici sunt folosiți cel mai adesea ca lubrifianți.

Pe scurt despre cele mai importante criterii în prelucrarea metalelor

Răcire

S-a dovedit prin măsurători că 97% din energia investită în tăiere este transformată în căldură. După cum sa subliniat în introducere, lubrifianții amestecați cu apă au o conductivitate termică bună în comparație cu uleiurile (Figura 2).

Figura 2

Din tabel se vede clar că apa are o capacitate de răcire foarte bună, dar lubrifiantul ei nu este cel mai bun. Cu toate acestea, lubrifierea este esențială și în timpul prelucrării, deoarece trebuie asigurată și o lubrifiere adecvată a piesei de scule. Un alt dezavantaj al apei este că poate fi utilizat numai în intervalul de temperatură scăzut (0-100 oC) și că are proprietăți corozive. Aceste fapte exclud aplicabilitatea apei singure în timpul tăierii, adică utilizarea lubrifianților suplimentari pentru a asigura lubrifierea este esențială.

În același timp, datorită unei bune disipări de căldură, se menține duritatea sculei și a piesei de prelucrat, ceea ce are un efect pozitiv asupra respectării toleranțelor dimensionale.

Ungere

Una dintre cele mai importante funcții ale unui lubrifiant este de a reduce frecarea dintre piesa de prelucrat și unealtă prin asigurarea lubrifierii (Figura 3).

Figura 3. Există patru zone caracteristice de tăiere a așchilor

Lubrifierea este asigurată de uleiuri (pentru emulsii), alcooli polimerizați (pentru soluții apoase) și alți aditivi lubrifianți adăugați în timpul producției (EP, adică aditivi extra presiune).

Îndepărtarea așchiilor, capacitatea de clătire

Îndepărtarea așchilor din tăierea metalelor din zona de lucru este un criteriu important.

Ca urmare a spațiului de lucru fără așchii, calitatea suprafeței piesei de prelucrat nu se deteriorează, se pot evita uzura prematură a sculei și ruperea sculei.

O bună capacitate de clătire are ca rezultat o piesă de prelucrat curată, dar eliberare redusă de lubrifiant, care are un efect benefic asupra economiei prin reducerea consumului de lubrifiant.

Rezistența microbiologică

Agenții frigorifici amestecați cu apă servesc, de asemenea, ca mediu bun pentru microorganismele (bacterii, ciuperci, drojdii) găsite în mediul lor, deoarece conțin atât apa necesară vieții, cât și substanțele organice care servesc drept nutrienți pentru microorganisme.

Pentru a elimina infecțiile, este necesar să adăugați aditivi lubrifianților care, pe de o parte, inhibă creșterea microorganismelor, dar, pe de altă parte, nu sunt dăunători pentru lucrătorii care efectuează munca.

În special, au existat evoluții recente majore în acest domeniu, care sunt, de asemenea, puternic încurajate de legislația în domeniul sănătății.

Cea mai recentă dezvoltare este utilizarea a cât mai puțini agenți eficienți în producția de lubrifianți, precum și utilizarea ingredientelor care, deși nu au efect bactericid, nu pot fi utilizate pentru microbi, astfel încât creșterea lor este inhibată sau nu este deloc posibilă .

Ultimii lubrifianți (de ex. Castrol Alusol RAL BF) nu conțin formoluri, dar nu conțin de ex. bor sau compuși de bor, nitriți sau clor pentru a îndeplini cele mai noi standarde de sănătate și mediu.

După cum am văzut, cerințele pentru lubrifianții de răcire utilizați în procesele de tăiere sunt extrem de diverse, deoarece efectele tehnologiei impun, de asemenea, o varietate de cerințe, uneori complet contradictorii, asupra sistemului triplu material-unealtă-lubrifiant care urmează să fie prelucrat:

Figura 5

Lubrifiantul potrivit pentru fiecare aplicație

Companiile mari de lubrifianți au o gamă largă de produse care le permit să ofere lubrifiantul potrivit pentru fiecare aplicație.